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科学家希望从我们的衣服中获取清洁能源

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妙手带夫 楼主
发布于 2021-06-01 09:41
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walk phone

有一天,一件夹克或一条牛仔裤能给你的手机和其他电子设备供电吗?

这是一个由多学科科学家组成的团队的目标,其中包括来自赫瑞瓦特大学柔性材料研究所的科学家,他们正在进行一个新项目,通过最先进的纳米技术收集服装产生的动能。

这些学者都来自苏格兰和爱尔兰,他们试图创造一种基于摩擦的可穿戴自主能源系统。他们将使用尖端的纳米发电机,其设计目的是捕捉并重复利用穿着者移动时产生的服装材料中的动能。如果成功,这些小巧、不显眼的装置将被编织到日常服装中。

该团队表示,他们的技术最早可能在2027年投入使用,并能用于手机、智能手表和平板电脑等多种设备。

来自苏格兰边境赫瑞瓦特纺织与设计学院的George Stylios教授领导了该项目的纺织方面。他正在研究开发并将这种技术整合到服装中的方法。

他说:“作为人类,我们在移动的过程中共同消耗了大量的能量,那么为什么不捕获这些能量并好好利用呢?”

“这样做不仅有利于我们对抗气候变化的地球,也会给人们的生活带来持续的便利。”

“织物的类型和力学,以及最重要的织物表面的相互作用,对于我们通过运动和纳米技术的耦合效应产生足够的能量来产生可再生的电力至关重要。”

该项目是尖端科学和织物的结合。

与产生静电的方法相同,科学家们正试图优化两种材料之间的摩擦,以产生电荷。他们正在开发一种柔性织物,称为摩擦电纳米发电机,简称TENG,以利用和存储这种可持续能源。

TENG之前的织物制造尝试都失败了,很大程度上是因为它们无法产生足够的电力。但这一最新项目旨在使用专业材料最大限度地提高织物摩擦,并设计出一款性能更强的高效TENG。

Stylios教授继续说:“我们最大的挑战是增加电力输出,使之成为可行的选择。例如,纺织TENGs目前产生的功率在微瓦到毫瓦范围。我们需要大幅度提高摩擦水平,以实现数百毫瓦的输出,这是大多数移动设备所需要的。

“我们对这个问题的答案是创造一种非常高效的能源产生材料,用于每一件服装。我们正在寻求优化摩擦,并使用先进的材料加工技术来制造微米级纤维表面。”

虽然有效携带储存的电能的想法听起来很危险,但斯蒂里奥斯教授说,没什么好害怕的。

他说:“这项技术佩戴和使用都是安全的,因为电流的输出水平非常低,不会对使用者造成伤害。”

“重点应该放在身体最大接触的部位,比如肘部侧面。

“一旦我们产生并储存了这种能量,问题是我们如何将其转移到移动设备上?”我们有几种方法来做这个。首先,我们可以在衣服上的一个小型聚合物电池中存储电能,但我更喜欢的是第二种直接无线传输电能的方式,只要把手机放在口袋里就行了。”


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