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朝向电力包装的可穿戴物

时间:2022-02-23 16:50:11 | 来源:
礼貌:瑞典大学的Johan Bodell / Chalmers技术研究人员开发了一种将动能转化为电力的织物。Subir Ghosh报告。

一种形式的能量可以转化为另一个形式是自然的基本规律,即属物理学。所以,当有人说动能可以转化为电力时,不会抬起眉毛。但是当有人声称开发了一种恰恰的面料时,纺织业的许多人都会被抢进。

Chalmers理工大学,瑞典哥德堡大学的研究人员确实开发了这种织物。研究人员Anja Lund和ChristianMüller最近宣布了一块织物,当拉伸或暴露于压力时产生电力。它可以产生足够的功率来点亮LED,发送无线信号或驱动小电机,例如掌上计算器或数字手表。

据该大学称,“该技术基于压电效应,这导致电力从压电材料的变形产生,例如拉伸时。在研究中,研究人员通过将压电纱与导电纱线编织在一起而产生纺织品,这是需要运输所产生的电流所需的。“

Lund当时曾经评论过,“纺织品是柔性柔软的,当潮湿或湿时变得更加高效。为了展示我们研究的结果,我们在袋子的肩带中使用一块纺织品。袋子里堆积的重量较重,以及由我们的面料组成的袋子的更多袋子,我们获得的电力越多。当我们的包装满了3公斤书籍时,我们生产的连续输出为4微型。这足以间歇地照亮了LED。通过从我们的纺织品中制作整个包,我们可以获得足够的能量来传输无线信号。“

但这已经在作品中待了一段时间。Lund告诉这位作家,“这项研究大约10年前作为我的博士项目,这个话题是从好奇心中选择的。我在电子和纺织工程中有一个背景,我热衷于组合两者。经过几年的研究,我们能够制造压电纺织纤维,在拉伸或压缩时产生电压。我们使用的压电聚合物以前未以纤维形式使用,因此我们必须找到正确的处理参数以诱导压电效应,以及找到一种方法来集成纤维中的导电层以收集开发的方法电荷。

“纤维薄而柔韧,它们可以编织或针织成”常规“纺织品。我们考虑过的第一个应用程序是对感应感到感情,例如,通过将纤维集成在袜子中,我们可以在脚底上注册脚步声,并将压力分布在鞋底上。或者,通过将纤维集成到毛衣中,通过传感微小的胸部运动,它们可以记录心跳。在某种程度上,这种敏感性是一个问题,因为纤维也将注册所有导致大量噪声的所有其他运动。在某种程度上,这可以通过信号处理来纠正。“

Lund andMüller与婆罗河和研究院Swerea IVF的瑞典纺织学院合作。结果,在一个标题为“雨天的能量收集纺织品的纸张中:基于熔化纺丝PVDF微纤维的编织压电,在自然轴颈柔性电子器件中公布。该项目由瑞典战略研究(SSF),Knut和Alice Wallenberg基金会和欧洲研究理事会(ERC)提供资金。

以前的研究主要集中在传感器上,并通过压力灵敏度产生电信号的能力。Chalmers研究人员现在已经在利用能源连续推动电子元件方面前进。

当Anja Lund加入大学的ChristianMüller教授的研究小组时,他们是通过使用纤维进行能量收集的想法,即将生物力学运动转化为电力。“对于这样的应用,”噪音“变得有用,并且希望它增加了能量。我们开发了一种具有集成导电纱线的编织纺织品,需要进行产生的电荷。作为一种实际的演示,编织纺织品用作肩壳的肩带。通过穿这种情况,同时行走上下楼梯,我能够不断地产生几微大的力量,“她解释说。

她削减了简化奠定本发明的技术性:“压电”材料在变形时产生电压,即通过拉伸或压缩。压电效应存在于许多不同类型的材料中,并且它源于原子分布中的不对称性。这导致极化,即,材料将具有“正”和“负”侧。当这种材料变形时,电荷将在材料内重新分配,并且可以测量电压。“

关于每个人的思想的问题(至少在纺织品和服装行业中)是这样可以从实验室中取出并转化为人民的现实。Lund说,“纤维纺纱和编织很容易升起。一个实际障碍物是必须对纤维进行高电压以使压电,这是在纺织业中不使用的过程。所有电子纺织品的实际难度是将纺织品连接到传统电子设备所需的难以软的界面。这种连接不可避免地变得容易磨损和撕裂。“

所以,在一个看来,它可能是一段时间,在一个面料中看到服装。正如该大学在宣布期间指出的那样,“它现在主要取决于工业产品开发商,以了解如何利用该技术。”换句话说,将织物转换为“可穿戴”。

在其他可行性方面,Lund下划线,“纺织品很好地使用靠近机身,所发育的电压低且绝对无害。根据所使用的材料,我们认为成本可能与Goretex-Fabrics的成本相当。“(我们)

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