智能服装有多酷?中美科研人员均有新成果

2021-04-02 09:02 参考消息 1146 点击

据西班牙《世界报》网站近日报道,美国的科研团队日前开发了一种微电网,可以收集和储存人体能量,从而为小型电器供电。而在中国上海,一个研究团队也设计出了一种完全用纺织物制成的集成显示器。

报道称,未来的服装或将由电子零件组合而成,一件T恤就可以成为一个便携式微电网,直接收集和储存人体的能量。

事实上,微电网已经被加利福尼亚大学圣迭戈分校纳米生物电子学专业的科研团队开发出来了,属于新一代柔性集成织物,旨在彻底改变小型电子设备和可穿戴设备的供电方式以及人类的着装方式。研究人员在英国《自然·通讯》杂志上发表研究报告称,就像城市微电网整合了本地能源和可再生能源一样,可穿戴式微电网整合了在身体不同部位收集能量的设备。

报道指出,一旦穿着者开始出汗,生物燃料电池(位于T恤内侧,与胸部持平的位置)就开始发电,因为事先在这种电池中加入了能促使汗液中的乳酸和氧分子互相交换电子的酶。另一方面,能够将运动能量转化为电能的部件(摩擦发电机)被置于T恤的外侧——前臂和躯干两侧靠近腰部的位置,以便在穿着者行走或跑步时,收集摩擦产生的能量。

报道称,运动和汗水能同时让微电网持续为设备供电。专家指出,不同元件能提供不同类型的能量:生物燃料电池产生低电压、连续电压,而摩擦发电机则提供高压脉冲电源。为了使该系统能够正确地利用能量,必须调整形成一个统一且稳定的电压。这正是超级电容器的作用。超级电容器位于衣服外侧,也在与胸部持平的位置。它就像一个水库,可以暂时储存来自上述两种来源的能量,并在需要时将其释放出来。

与此同时,中国上海的另一个研究团队正在研究如何将显示器整合到面料中。该研究团队最近在英国《自然》周刊上撰文称,他们已经研发出一种可充当显示器的织物。

据报道,中国研究人员在新设计中将导电纤维、发光纤维和棉纱编织在一起,制成一种柔软的织物显示器。在导电纤维和发光纤维接触的地方会形成电致发光单元,这让织物显示器得以变成现实。

专家指出,在测试中,绝大多数的电致发光单元即使在经过1000次弯曲、拉伸和按压后仍能保持稳定。此外,研究人员还发现,这种织物在经过100次洗涤和干燥后,亮度仍能保持稳定。

报道指出,研究人员列举了这种织物的几种潜在用途,比如显示交互式地图的导航工具,或者可通过蓝牙与智能手机连接的发送或检索信息的通信工具。专家指出,这种材料或可用于生物医学领域——让其发蓝光,以便更安全有效地治疗新生儿黄疸等疾病。

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