智能布料蒐集靜電 為可穿戴電子設備供電

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【大紀元2021年12月14日訊】(大紀元記者張妮編譯報導)衣料上的靜電導致衣服貼在身上不好看,或者讓頭髮竪起來影響形象。現在科學家發明了一種衣料,特意利用身體自然活動摩擦起電為小型電子設備提供電力。

以往的研究嘗試使用靜電紡絲製造這類智能布料,它輕盈、堅固,但是需要加入一些金屬材料用於儲能和提升電子特性。這導致製造出的織物太硬,製成的穿戴設備舒適感不佳。

這份由日本福井大學(University of Fukui)主導的研究開發了一種全纖維復合層(AF-TENG),可以與普通布料結合使用。主要研究員阪本博明(Hiroaki Sakamoto)說:「這項發明的目標是要造出全新的智能織物,用於可穿戴的發電和儲能設備。」

研究介紹說,全纖維復合層含有一層負責摩擦起電的電膜,由兩層靜電紡絲製成。一層使用名為聚偏二氟乙烯(PVDF)的材料,另一層是一種尼龍材料。再蓋上一層銀納米線,最後在銀納米線和摩擦電膜之間加入一層電紡聚苯乙烯纖維。

穿戴在身上後,身體行走或移動的動作會使這層織物摩擦生電。除了蒐集由這層特意摩擦起電的電膜所產生的電力之外,這份研究連織物表面自然產生的靜電也不浪費,也把它們蒐集起來一起用於供電。

這份研究用這種織物造了一個實驗設備,它可以點亮每盞功率0.06瓦的126盞LED燈。

阪本博明說:「這種發電設備柔韌度、透氣性都很好,因為全是用纖維材料製成。這種設備展示了很好的應用前景,可以蒐集我們衣物上的靜電用於供電。」

這個設備現在只能為像LED燈或計算器這類小型設備供電,研究組在繼續改善這種織物的可穿戴性、增加輸出電力,以打造更好用的可穿戴電子技術。

這份研究9月16日發表於《納米能源》(Nano Energy)期刊。◇

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