下一代防水智能面料将在几分钟内激光打印出来。这是新型电子纺织技术背后的研究人员所想象的未来。来自澳大利亚墨尔本皇家理工学院的科学家们开发出了一种经济、高效和可扩展的方法,用于快速制造嵌入储能设备的纺织品。
这种方法只需要三分钟,就可以制作出10x10cm的智能纺织贴片,防水,可拉伸,易于与能量收集技术集成。
这项技术使石墨烯超级电容器——强大而耐用的储能设备,可以很容易地与太阳能或其他电源结合——能够直接激光打印在纺织品上。在概念验证中,研究人员将超级电容器与太阳能电池连接起来,提供了一种高效、可清洁、自供电的智能结构,克服了现有电子纺织品储能技术的主要缺点。
不断发展的智能织物行业在消费者、医疗保健和国防部门的可穿戴设备中有许多应用——从监测病人的生命体征到现场跟踪士兵的位置和健康状况,以及监测飞行员或司机的疲劳。RMIT科学研究所的研究员Litty Thekkakara博士表示,内置传感、无线通信或健康监测技术的智能纺织品需要强大而可靠的能源解决方案。
Litty Thekkakara博士,墨尔本皇家理工大学研究员,快速制造嵌入式储能装置的新型纺织技术的共同开发者。图片来源:RMIT大学“目前的智能纺织储能方法,比如把电池缝到衣服上,或者使用电子纤维,可能会很麻烦很笨重,可能会有容量问题,”Thekkakara说。“当这些电子元件与环境中的汗水或湿气接触时,它们也会发生短路和机械故障。
“我们的石墨烯超级电容器不仅可以完全清洁,还可以存储为智能衣服供电所需的能量——几分钟就可以量产。通过解决能源电子纺织品的存储相关挑战,我们希望下一代可穿戴技术和智能服装的力量。这项研究分析了概念验证智能纺织品在一系列机械、温度和可洗性测试中的性能,发现它保持稳定和高效。
RMIT名誉教授、上海科技大学特聘教授表示,这项技术可以实现电子纺织品可再生能源的实时存储。“它还可以通过使用基于多焦点制造和机器学习技术的先进激光打印来实现更快的卷到卷制造,”顾说。