来自澳大利亚墨尔本皇家理工大学的科学家开发出一种经济高效的激光打印方法,用于快速制造嵌入有储能装置的纺织品。在短短三分钟内,该技术可以生产出100mm x 100mm的智能纺织贴片,该贴片具有防水,可拉伸性,并且易于与能量收集技术集成。该技术使石墨烯超级电容器 - 能够与太阳能或其他电源轻松结合的强大而持久的储能装置直接激光印刷到纺织品上。这项研究刚刚在《自然》杂志上发表。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,提供高效,可清洗和自供电的智能结构,克服了现有电子纺织品储能技术的主要缺点。
Dr Litty Thekkakara博士,RMIT研究员和新技术的共同开发人员。
不断发展的智能面料行业在消费者,医疗保健和国防部门的可穿戴设备中具有多种应用 - 从监测患者的生命体征,到追踪现场士兵的位置和健康状况,以及监控飞行员或驾驶员的疲劳。墨尔本皇家理工大学的科学学院的研究员Litty Thekkakara博士表示,内置感应,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。
集成石墨烯组件的下一代智能织物的细节。
“目前智能纺织能源储存的方法,如将电池缝合到服装或使用电子纤维,可能既麻烦又沉重,也可能存在容量问题,”Thekkakara说,“这些电子元件在与汗水或环境中的水分接触时也会出现短路和机械故障。”
能源储备
Thekkakara还表示,他们的石墨烯超级电容器不仅可以完全清洗,而且可以储存为智能服装供电所需的能量,而且它可以在几分钟内大规模生产。通过解决与电子纺织品相关的储能相关挑战,他们希望为下一代可穿戴技术和智能服装提供动力。“
该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。
墨尔本皇家理工大学名誉教授兼上海科技大学教授Min Gu表示,该技术可以实现电子纺织品可再生能源的实时存储。“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,它还为更快的卷对卷制造提供了可能性,”Gu说。
目前,研究人员申请了新技术专利,该专利是在墨尔本皇家理工大学的基金和设计中心项目拨款的支持下开发的。
制造过程