新型自供電編織物材料有望為傳感器等供電

10月26日，中美研究人員在新一期美國《科學進展》雜志上報告說，他們研制出一種能從環境中同時收集利用太陽能與人體運動機械能的新型智能服裝材料，將來有望用來為可穿戴設備甚至智能手機充電。

新型柔性材料借助纖維摩擦等原理，有望把人運動產生的能量轉化為電能

中國科學院納米能源與系統所首席科學家、美國佐治亞理工學院王中林教授介紹說，目前可穿戴電子器件潛力巨大，但因電池續航時間短，應用受到限制。他們提出的解決方案是把自供電系統直接集成到可穿戴電子系統中。

在新研究中，王中林他們結合現有的摩擦納米發電機，研制出能同時收集并存儲人體運動機械能的復合織物系統。首先，他們把基于高分子材料的染料敏化太陽能電池做成纖維材料，從而把太陽能轉化為電能。其次，他們利用超級電容器儲存能量，超級電容器也制成纖維狀材料。然后，在兩種材料的表面鍍置電極和摩擦層材料。

王中林說，人運動時，兩根纖維之間就會互相搓動，借助摩擦納米發電機的原理，就能把人運動產生的能量轉化為電能。

他說，各類器件均采用柔性結構材料，能在不同彎曲角度均展現出較好的輸出性能，因此可將上述器件任意組合，編織成不同的形狀和樣式。

測試中，新研制的自供電編織物制成的短袖T恤能驅動發光二極管、傳感器等小型電子設備。王中林說，他們接下來將繼續對這種編織物進行改進，以降低生產成本，提高能量轉化效率，從而為更大功率的可穿戴電子設備甚至智能手機直接充電。