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运动驱动的聪明布料可以给你的电子产品充电

可穿戴便携式充电解决方案的ACS Nano选项包括背面贴有太阳能电池板的夹克和收集动能的鞋子,但一种新型织物会接触到我们通常发现不希望看到的东西——静电。

由南韩成均湾大学材料科学家金相宇带领的小组所创造,该材料由两层织物组成,一层是镀银纤维,另一层是涂覆聚二甲基硅氧烷的zinx氧化物纳米棒。这些层在移动时摩擦在一起,这可以由自然的日常运动触发。

相关文章汤米·希尔菲格推出太阳能夹克给手机充电碳把便携式太阳能充电器放在手腕上变得聪明起来:穿着这双鞋给手机充电会产生一种叫做摩擦电效应的东西,这也是你在头发上摩擦气球或在玻璃上摩擦丝绸时产生静电的原因。当两种材料摩擦在一起时,电子在表面之间转移,一面产生正电荷,另一面产生负电荷。

当材料分离时,这会产生一个小电流,当你在大风天走在地毯上,伸手去拿一个金属门把手时,你可能会感觉到手上有电弧。

并不是每一对材料都能产生这种效果,否则走在街上会有不同的经历:金教授和他的团队的部分工作是找到产生最佳静电荷水平的最佳材料对——银和纳米图案的聚二甲基硅氧烷,一种硅氧烷。100纳米氧化锌纳米棒增加了接触面积,导致更大的摩擦,从而导致更大的功率输出。

ACS Nano根据论文,4厘米见方的银和纳米图案的聚二甲基硅氧烷布能够分别产生约120伏和65μA的输出电压和电流,而非纳米图案的聚二甲基硅氧烷在10 kgf的相同压缩力下与银配对时产生30V和20μA的电压和电流。

当四层堆叠时,这产生了170伏和120μA的输出,并且在12000个周期中,多层织物的输出电压没有显著差异。

连接到夹克袖子上后,布料被用来成功地为夹克里面的六个嵌入式led、一个小LCD和一个遥控门锁汽车遥控器供电。当佩戴者移动手腕时,这产生了足够的能量——没有任何外部电源的帮助——来打开这些设备,尽管每次只有一个。

显然它有它的局限性。在目前的状态下,它无法为智能手机供电,尽管它可能与电池组配对,但它可以储存紧急情况下产生的电力。人们也不能穿用这种材料制成的整件衣服——一件硅胶夹克会汗流浃背。