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上海科学家准备新的发电织物,以持续为可穿戴电子产品供电

中信在线海山25日(朱苗苗徐伟)东华大学25日宣布,由东华大学纺织技术创新中心院士余建勇院士和研究员丁斌领导的纳米纤维研究团队研发可穿戴动力面料取得重大进展已在该领域取得,相关结果发表在国际知名期刊《应用于智能可穿戴的高柔软、可呼吸、可裁剪和可洗涤发电织物》(纳米能源)的标题下《纳米能源》。

近年来,越来越多的可穿戴电子产品进入人们的视野,并且这种电子设备在小型化,便携性和多功能性的方向上不断发展。传统的能源供应系统,例如电池,具有体积大,使用寿命有限,更换繁琐,易环境污染的缺点。如何有效地从环境中收集机械能并不断向电子设备供电是科学家。问题已经解决了。

功能性发电织物具有柔韧性,编织性,耐热性和湿度舒适性的优点,摩擦带电和静电感应的耦合效应可以有效地收集人体运动过程中的生物力学能量并将其转化为电能,从而解决了可穿戴电子的问题。产品。能源供应和生命周期问题。

然而,由于加工工艺和材料选择的限制,现有的功能性发电织物具有低能量转换效率和能量密度,并且可以切割和洗涤不良,这限制了应用性能的提高和应用领域的扩展。

针对一系列研究问题,研究团队选用高强度,耐磨,有弹性的涤纶织物作为接触材料和基材,通过静电纺丝和静电喷涂选择导电性优良的柔性导电织物作为电极层。采用复合技术对聚酯织物表面进行改性,在表面附着PVDF纳米纤维和带珠状结构的PTFE纳米粒子,提高织物表面粗糙度,提高织物的摩擦电负性,从而大大提高织物的电性能。输出性能。制备柔软透气的新型发电织物。

发电织物具有优异的耐久性和稳定性,并且具有优异的可切割性和水洗性。切割的发电织物重新粘合,电流和电压可以恢复到初始值。经过不同的洗涤时间。其电输出性能基本保持不变。

此外,发电织物和人体服装的组合还可以有效地监测人体运动的幅度和角度,并且用作高灵敏度的人体运动传感器。

论文的第一作者是纺织学院的硕士生邱倩,以及材料学院的博士生朱苗苗。共同作者是研究员丁斌和副教授李兆玲。

该研究工作由国家自然科学基金,上海自然科学基金,上海市优秀学术领导项目和东华大学励志项目资助。 (完)

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