智能绣花贴片可以使现有的织物通过摩擦产生电力

来源：cnBeta 　2022-11-25 05:43:58

(资料图片仅供参考)

尽管许多团体正在开发发电的"智能织物"，但该技术往往过于复杂，无法扩大到商业用途。然而，现在，科学家们已经设计出一种简单的方法，将发电机绣在普通织物上。这项新技术由北卡罗来纳州立大学开发，由Yin Rong助理教授领导的团队负责。

它采用了一种特殊的纱线，由铜线与聚氨酯共同制成。该纱线被绣在普通棉布的基础上，或可能是任何其他材料。不过，在添加纱线的地方，棉布上覆盖着一种叫做PTFE（聚四氟乙烯）的合成聚合物的织物。在PTFE和铜线之间有微小的间隙。在最后一步，在铜线的上面绣上一层普通棉纱的保护层。

当穿着包含该纱线的服装的人随后走动时，电线和聚四氟乙烯就会相互接触。当它们接触时，电子在它们之间转移，产生了电流。这种现象被称为摩擦起电效应，它是你在梳理头发时产生静电的原因。利用这种效应产生可用电力的小型设备被称为基于摩擦的纳米发电机（TENGs）。

在实验室测试中，一些铜线TENGs被绣在牛仔布上，穿在手掌、肘部、手臂下方和膝盖处。在所有情况下，这些装置都产生了电信号，可用于跟踪各自身体部位的运动。此外，当其中一个TENGs被连接到鞋垫上时，它可以作为一个计步器使用，根据佩戴者是否在行走、跑步或跳跃，产生不同强度的电信号。

最后，该技术被用来创建一个位于手臂上的数字键盘，其中每个数字都被单独绣在基础织物上。根据用户所按的数字，会产生不同的电信号。

作为一个额外的好处，刺绣TENGs的应用成本很低，而且在多次洗涤后仍能保持其功能。

"我们的技术使用刺绣，这很简单--你可以将这种纱线直接缝在织物上，"Yin说。"在面料生产过程中不需要考虑任何关于可穿戴设备的问题，可以在衣服制作完成后再整合发电纱线。"

关于这项研究的论文最近发表在《纳米能源》杂志上。

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