谷歌眼镜的出现开启了可穿戴智能装备的风潮,但时至今日,能源供应仍是智能装备研发的一大难题,例如谷歌眼镜支架后方始终要附着略显笨重且使用时间有限的锂电池。 而这一问题在智能服装研发中也同样棘手。如何让智能服装的能源供应变得更加轻便,使用时间更长?东华大学材料学院的研究专家们设想的还是从纤维这一“根 子”上入手—如果能提升纤维的导电和储电性能,同时让它具有很好的可编织性,让能源供应器件成为衣服本身的一部分,那不就能在最大程度上实现智能服装的轻 便化并保障能源供应吗?
为此,研究人员瞄准被业界称为“能引发材料学新变革的‘超级材料’”的石墨烯。材料学院院长、长江学者朱美芳教授领衔的教育部长江学者创新团队目 前采用湿法纺丝法可连续制备上千米的石墨烯纤维。此类纤维不仅电导率达同类产品最高值,且其强度亦达国际领先水平,可非常容易地编织成所需的织物类型,并 保持理想的导电性及强度。团队与国内外相关课题组强强合作,还将石墨烯纤维成功组装成超级电容器,把这种电容器编织成织物,将能同时实现智能服装对电能的存储与传输作用。
此外,研究人员还在“纤维状柔性太阳能电池”研发上取得重要突破。据该院陈志钢研究员介绍,已在实验室研发出纤维状柔性太阳能电池。“形象地说,将来可利用纤维状太阳能电池来织布,衣服就可以自己把太阳能转化为电能”。陈志钢同时也坦言,尽管纤维状柔性太阳能电池具有可编织性、低碳环保、续航能力强、质量轻等优越性能,极其符合智能服装的要求;但由于成本相对较高、能量转化效率有待提升,该类电池要从实验室“飞入”寻常百姓家还有待时日。