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智能繡花貼片可以使現有的織物通過摩擦產生電力

智能繡花貼片可以使現有的織物通過摩擦產生電力

2022-11-25 Comments 0 Comment

儘管許多團體正在開發發電的”智能織物”,但該技術往往過於復雜,無法擴大到商業用途。然而,現在,科學家們已經設計出一種簡單的方法,將發電機繡在普通織物上。這項新技術由北卡羅來納州立大學開發,由Yin Rong助理教授領導的團隊負責。

它採用了一種特殊的紗線,由銅線與聚氨酯共同製成。該紗線被繡在普通棉布的基礎上,或可能是任何其他材料。不過,在添加紗線的地方,棉布上覆蓋著一種叫做PTFE(聚四氟乙烯)的合成聚合物的織物。在PTFE和銅線之間有微小的間隙。在最後一步,在銅線的上面繡上一層普通棉紗的保護層。

當穿著包含該紗線的服裝的人隨後走動時,電線和聚四氟乙烯就會相互接觸。當它們接觸時,電子在它們之間轉移,產生了電流。這種現像被稱為摩擦起電效應,它是你在梳理頭髮時產生靜電的原因。利用這種效應產生可用電力的小型設備被稱為基於摩擦的納米發電機(TENGs)。

在實驗室測試中,一些銅線TENGs被繡在牛仔布上,穿在手掌、肘部、手臂下方和膝蓋處。在所有情況下,這些裝置都產生了電信號,可用於跟踪各自身體部位的運動。此外,當其中一個TENGs被連接到鞋墊上時,它可以作為一個計步器使用,根據佩戴者是否在行走、跑步或跳躍,產生不同強度的電信號。

最後,該技術被用來創建一個位於手臂上的數字鍵盤,其中每個數字都被單獨繡在基礎織物上。根據用戶所按的數字,會產生不同的電信號。

作為一個額外的好處,刺繡TENGs的應用成本很低,而且在多次洗滌後仍能保持其功能。

“我們的技術使用刺繡,這很簡單–你可以將這種紗線直接縫在織物上,”Yin說。”在面料生產過程中不需要考慮任何關於可穿戴設備的問題,可以在衣服製作完成後再整合發電紗線。”

關於這項研究的論文最近發表在《納米能源》雜誌上。

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