Anja Lund將一件導電紡織物放在一個背包的肩帶上（淺色部分）。 右側：由于拉伸紡織物時產生電力，導致LED燈閃爍。圖片來源：Johan Bodell /瑞典查爾姆斯理工大學
查爾姆斯理工大學的研究人員研發出一種能將動能轉化為電能的織物。織物受到的負荷越大，變得越濕潤，產生的電力也越多。研究結果發表在《柔性電子（Flexible Electronics）》。
查爾姆斯理工大學的研究人員Anja Lund和Christian Muller合作研發了一種可以在拉伸或在受壓情況下能夠發電的織物。如今，這種織物產生的電力足以點亮一盞LED燈、發送無線信號或者驅動小型電力裝置，比如袖珍計算器或數字手表。這項技術也是基于壓電效應，例如受到拉伸的時候，會使得壓電材料發生變形，從而產生電力。在這項研究中，研究人員發明了一種將壓電紗線和導電紗線（用于傳輸生成的電流）編織在一起的機織物。
Lund說:“在潮濕的情況下，這種柔軟織物的效率變得更高。”為了證明我們的研究結果，我們采用了包肩帶上的一片織物。包越重，含這種織物越多，那么我們能獲取到的電能也越多。當包里裝滿3公斤書時，我們可以產生4毫瓦的連續輸出，這就足以讓LED燈間歇性地發光了。通過這種織物做成一個完整的包，就可以獲得足夠的能量來傳輸無線信號。
Anja Lund通過包肩帶(淺色的部分)展示了這種技術。當紡織物拉伸時，它會在一個電容器中產生電壓，直到電壓足夠高，從而使連接的LED燈間歇性的獲得電能。如果整個袋子是由導電織物制成的，它就能為LED燈提供足夠的電壓。
壓電紗線由24根纖維組成，每根纖維都像一縷頭發一樣細。當纖維完全浸濕時，它們封閉在液體中，使得紗線變得更有效率，因為這改善了纖維之間的電接觸。該技術基于研究人員之前的研究成果，他們研發了壓電纖維，如今，他們已經在此基礎上增加了一個維度。
“壓電纖維由導電內核周圍的壓電外殼組成，”Lund說。“這種壓電紗線與商用的導電紗線結合構成串聯電路。”迄今為止，研究人員之前對于壓電織物的研究主要集中在傳感器及其它們通過壓力靈敏度產生電信號的能力。使用這種能量來持續驅動電子裝置是很獨特的。
Lund說：“這是一種由壓電紗線編織成的織物，其發電技術很容易理解，還可用于日常生活。織物中也有可能添加了其他材料或者將它作為多層產品中的一層。這樣雖然可行，但需要作一些改變”。
研究人員認為這項技術從根本上來說已經可用于大規模量產。現在主要是工業產品開發者要搞清楚如何利用這項技術。除了組成材料使用的先進技術外，成本也相對較低，與Gore-Tex的價格差不多。通過與瑞典Bor?s紡織學院的合作，研究人員已經證明這種紗線可以在工業織機中編織，并且具有足夠的耐磨性，滿足大規模生產的嚴格條件。
原文來自phys
化學慧納米材料系列產品
