太阳能纳米纺织品:灵感来源于电影《回到未来》
(图片来源于:UCF)
引言
科学家研发出一种可以吸收和存储太阳能的织物丝线,可用于制造智能纺织品,为手机、传感器、电脑等电子设备供电,潜在应用领域包括军事、公用事业等等。
设计灵感来源于电影《回到未来》
大家都还记得《回到未来》第二部中,Marty McFly 脚踏那双闪闪发光、还能自动系鞋带的耐克鞋码?这双鞋子启发了中佛罗里达大学(UCF)的科学家,他们开发了可以吸收和存储太阳能的织物丝线,可用于编织成纺织品。
“这部电影是我们设计的灵感来源。如果你可以开发自充电的衣服或者织物,你就可以实现那些电影中的幻想。这是一件很酷的事情。”
(图片来源于:维基百科)
研究简介
这项开创性的技术,从根本上将夹克衫和其他衣物转变为可穿戴、太阳能的电池,不再需要接通电源。未来,它将革新可穿戴技术,让每个人从携带重型电池设备的士兵到沉溺于打字聊天的年轻人,都可以简单地将智能手机放在口袋里,完成充电。研究发表于11月11日的学术期刊《自然通信》上。
相关研究
早些时候,Thomas 就因为开创性的研究获得了不少称赞。去年,他获得了“百人研发奖”,该奖项给予一年内世界范围内顶尖发明。他开发了一根线,不仅可以像普通的线一样传输能量,并且可以像电池一样存储能量。同时,他也致力于半透明电池的研究,这种半透明电池可以应用于窗户,它允许一些光线通过,同时吸收太阳能。他的新研究就建立在这些基础之上。
Thomas 认为:
“这个创意如此而来:我们在实验室设计能量存储设备以及太阳能电池。为什么不将二者结合到一起?”
(图片来源于:UCF)
具体研究
为了推进这项研究,Thomas 期望这项技术可以成为可穿戴技术。他的研究团队以铜丝的形式开发了一种织物丝线,它细、柔软、轻。这种丝线的一端有一个太阳能电池,另一端有一个能量存储层。
虽然,高级纳米技术已经让丝线变得更加舒适,Thomas 和他的团队还是设计一台小型桌面织布机。在UCF另一位科学家指导下,他们将铜丝织成方形。
这种概念设计展示了丝线可以编织到夹克衫或者外衣上,吸收能量为手机、个人健康传感器、和其他技术小玩意供电。它克服了太阳能电池的主要缺陷:它们产生的能量必须传输进电网,或者存储在电池中,这样限制了它们的移动性。
应用前景
Thomas 说:
“一项主要应用可能是军事方面。设想士兵们在伊拉克或者阿富汗,行走在强烈的阳光下,其中一些人要随身携带30磅的电池。在这样的战斗环境中,很难给士兵们补给这些电池。而这种类似的丝线,可以在有阳光的条件下,吸收并存储能量。”
除此之外,还有一些列的其他的应用,例如电动汽车可以在阳光下吸收和存储能量。Thomas 认为:
“这就是未来。我们已完成的工作证明了它的可行性。对于公共事业、军事、以及其他方面的应用来讲,它将变得很有价值。”
参考资料
【1】http://phys.org/news/2016-11-future-solar-nanotech-powered.html