武汉市科协

科技前沿

美发明可利用身体运动发电的“智能布”

发布日期:2008/2/17 0:00:00      来源:      作者:admin
字体显示:【大】  【中】  【小】
    

        

    据英国《自然》杂志报道,美国乔治亚理工学院材料科学与工程系纳米技术专家王中林(音译)教授领导的研究小组,最近发明了一种可以利用运动产生电力的新型纤维,这种像刷子一样的纤维可以用来设计、织造“智能布”———即可以利用穿衣者的身体运动产生电力,用来保证一部手机或者一台小型MP3音乐播放器持续正常使用而不断电。
  王中林介绍说,这些微纤维如同“纳米发电机”,只要遇上一阵微风,或者穿着它的人走上几步,就能够形成源源不断的电流,这也是将人体机械能转化为电能加以应用最简单也最经济的方式。
  研究人员在纤维上先涂一层聚合体膜,然后再加涂一层氧化锌,在温暖的反应液中浸泡12小时后,氧化锌会自行将纤维包裹起来,形成比人体发丝还要细1000倍的氧化锌纳米线。为防止氧化锌剥落,纳米纤维的外层还要再覆盖上一层聚合体膜。最后,研究人员将这些纤维两根一组,排成毛刷状的结构,并把其中一根纤维涂上超薄金层作为电极。当人穿上这种纤维织成的衣物,在身体运动过程中产生压折,两根纤维碰到一起,通过摩擦就可将机械能转换为电能。为了测试这些纤维的耐久性和发电能力,最长的时候要让它们相互摩擦30分钟,实验表明,一个由两根1厘米长的纤维组成的纳米发电机可以产生4纳安的电流和4毫伏的电压输出。
  目前,研究人员已经开发出一小块这种纤维材料制作的织物原型。经试验估算,每平方米衣料可产生80毫瓦电流,足以驱动iPod播放器或者为手机电池充电,这种纤维不仅可以做成T恤和夹克,也可以做成窗帘和帐篷,织成衣物后可供徒步旅行者或者战场上的士兵穿戴,生物医学领域或者环境监测使用的微型传感器也可依靠它来供电。
  不过,这种材料最大的缺陷在于氧化锌对潮湿很敏感,在潮湿环境中会劣化,研究人员正在尝试为这种织物纤维添加“保护膜”,以保证经过清洗之后衣物的发电性能不受影响。
                                                                       (来源:科技日报)

 

Copyright © 武汉市科学技术协会 地址:武汉市江岸区赵家条144号

鄂公网安备: 42010202002213号    ICP备案号: 鄂ICP备19013409号

邮编:430010 电话:(027)65692271 传真:(027)65692036 网站编辑部:(027)82842276