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一件衣服,让你飞檐走壁

2022-02-03

新传奇 2022年1期
关键词:纤维材料碳纳米管转化率

衣服的基本单元是纤维,纤维衣服基本的作用是防寒保暖。但在未来,一件衣服不仅可以发电、治病,还可以让你飞檐走壁?同时,它还能按照你的需求进行改变。也就是说,你只需要买一件衣服,就可以适应不同场合的穿搭。

衣服的基本单元是纤维,纤维衣服基本的作用是防寒保暖。但是,你能想象吗?在未来,一件衣服不仅可以发电、治病,还可以让你飞檐走壁!

能发电、能储电

近日,复旦大学高分子科学系彭慧胜团队成功将显示器件的制备与织物编织过程融合,这就像把电池“穿”在了身上。未来,人们可以通过衣服对手机进行无线充电。

据了解,我们常见的能源器件是板状或块状结构,比较笨重。这种结构限制了它们在很多领域的应用,尤其是可穿戴设备领域。“所以,我们设想如果能把太阳能电池、锂离子电池做成纤维,就可以变成织物,最后做成衣服。未来,我们穿着这种能发电的衣服,可以解决很多领域的用电需求,从而改变我们的生活。”彭慧胜说。

要做成能发电的衣服,首先要得到能发电的纤维。为此,彭慧胜团队发明了一种名为“取向”的独特材料,它是由碳纳米管通过拉丝的方式获得的。

碳纳米管是一个由碳原子形成的管狀结构,其直径只有头发丝的千分之一到万分之一,密度是钢的1/6,强度却是钢的100倍。它的电导率与金属相当,所以可以制成纤维状碳纳米管电池,然后制成衣服。这样的衣服10个小时可发电6.1万毫安,相当于反复为手机充电4次。

在反复弯折时,这种碳纳米管纤维仍可稳定供电。目前,光电转化率最高可达9.45%,这意味着它可以在商业上进行推广应用。这个纤维状的太阳能电池还有一个独特的优点,即不管阳光从哪个角度照过来,它的光电转化率都非常稳定。因此,当你穿一件由这种纤维制成的衣服去运动时,这件衣服仍能高效、安全地为你随身携带的电子产品供电。

在白天,太阳能电池可以供电,那晚上怎么办?为此,彭慧胜团队希望把锂离子电池、超级电容器等储能的器件也做成衣服。这样,这件衣服可以将白天的电通过电池储存起来,供晚上需要时使用。

可变色、可发光

不仅如此,未来,还可以把纤维做成各种各样的颜色以及图案化,使它能按照穿戴者的需求进行改变。也就是说,你只需要买一件衣服就可以适应不同场合的穿搭。

衣服又是怎样发光的?“实际上,就是在两个电极中间夹着活性发光材料。这样,一根纤维在很小的电压(3至5伏)下,可以均匀地360度发光,而且它是可控的,你可以得到不同颜色的光。”彭慧胜说。

此外,这种纤维还有很多其他功能。比如,它可发热、制冷,能治病,能轻松应对一些极端条件。我们还可以把这种纤维做成手套,只要你戴上手套就可以在墙壁上爬行,这有点儿像电影里的蜘蛛侠。

那么,这类多功能的神奇纤维材料什么时候可以买到?价格怎样?“未来,大部分工薪阶层都可以买得起由这种纤维材料制成的衣服。我们有理由期待,在不久的将来,这类纤维材料可能颠覆我们的生活方式,创造人类全新的未来。”彭慧胜说。(梁衍军荐自《解放日报》)

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