你曾幻想过吗?一件衣服不仅能保暖,还能发电、变色、发光,就像科幻成真!近日,复旦大学彭慧胜团队实现革命性突破,将显示功能与织物编织完美融合,相当于把电池“穿”在身上。未来,只需穿着它,就能为手机无线充电。在“造就TALK”这个发掘创造力的平台上,彭教授将带你探索高能材料的奥秘。
衣服的基本单元是纤维,传统作用只是防寒保暖。但你能想象吗?不久的将来,一件智能衣服可以发电、治病,甚至让你如蜘蛛侠般飞檐走壁!
先从能源说起。常见能源器件分两类:发电的转换器(如太阳能电池)和储能的设备(如锂电池)。它们多是刚性笨重的板状结构,限制了在可穿戴领域的应用。如果我们能把太阳能电池、锂电池做成柔软纤维,织成衣服,就能解决移动用电难题,彻底改变生活。
『发电储电,随时随地』
要实现发电衣服,核心是获得发电纤维。我们发明了“取向”材料,通过拉丝碳纳米管制成电极。碳纳米管直径仅发丝万分之一,强度却是钢的100倍,电导率媲美金属。用它制成的纤维电池衣服,白天10小时可发电6.1万毫安时,能为苹果手机充电4次!
这种纤维太阳能电池如何工作?在碳纳米管电极上镀红色光电材料吸收阳光发电,另一层电极膜传导电流。即使反复弯折,供电依然稳定,光电转化率高达9.45%,商业应用前景广阔。更妙的是,无论阳光从何角度照射,转化率都保持稳定,运动时也能高效为电子产品供电。
白天发电,晚上怎么办?衣服还能储能!我们将锂电池、超级电容器集成到纤维中,实现全天候能源自给。这就是智能衣服的第一大魅力——发电储电二合一。
『变色发光,百搭时尚』
第二大功能是变色发光。未来,一件衣服能随意变换颜色图案,适应不同场合。变色纤维借鉴变色龙原理,用“丁二炔”材料复合碳纳米管,通电后1秒内蓝色变红色,可控切换。发光纤维则在电极间夹发光层,低压下360度均匀发光,颜色随心调节。
纤维还能发热制冷,应对极端环境;制成手套可攀爬墙壁,宛如蜘蛛侠附体!
你可能好奇:何时能买到?价格如何?放心,未来工薪阶层都能负担。这类材料将颠覆生活方式,开启全新未来。快来评论区分享你的期待吧!
彭慧胜教授
栏目主编:龚丹韵 文字编辑:徐蓓 题图来源:图虫创意 图片编辑:雍凯
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来源:作者:彭慧胜
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