bsports必一体育拍打衣服,它就会“发电”,可以当充电宝给智能手表或手机充电。更厉害的是,即使遇到火灾,衣服也“毫发无伤”,甚至穿戴者可以通过拍打衣服向救援人员发送求救信号。
这件有“魔力”的衣服正是安徽农业大学教授龚维团队及合作者的最新作品——摩擦电玄武岩纺织品。相关研究成果近日发表于《先进材料》。
“玄武岩是一种常见的、普通的铺路石料,在地球和月球上的含量都很丰富。经过特殊手段处理后,玄武岩能改变形态,变成一种泛着金属光泽的高性能纤维材料——玄武岩纤维bsports必一体育。更可贵的是,制造玄武岩纤维的过程中基本没有有害物质排放,对环境污染很小。”龚维介绍。
摩擦起电是人们日常生活中的常见现象,摩擦电玄武岩纺织品正是利用了这一效应bsports必一体育。“我们在玄武岩纤维中添加了一种聚酰亚胺纤维。当两种不同的纤维接触发生摩擦时bsports必一体育,可以将运动产生的能量转化为电能。”龚维解释。
除了会“发电”外,他们还开发了一种可穿戴极端温度报警系统。在火灾现场,穿戴者可通过拍打衣服,实时向救援人员传递警示信号,表明他们的存在和位置。
经过一系列实验证明,这种新型纺织品可以在极端高温(520摄氏度)或极端低温(零下196摄氏度)环境中发电,未来有望应用于高低纬度、高海拔、沙漠甚至太空等极端环境。
从玄武岩到纤维需要经过熔融和拉丝两个过程:先把大块玄武岩放置在1500摄氏度下熔融2至4小时,碎成均匀的小颗粒,再把小颗粒置于纺丝设备中,在1350摄氏度下拉制成玄武岩单丝。
“这两个过程对温度的要求非常苛刻。”龚维说,在熔融阶段,温度不够高,玄武岩可能没有完全熔化,还有小颗粒掺杂在里面,很容易出现气泡、结石,形成新的颗粒;在拉丝阶段,熔融温度太高,玄武岩熔体的黏度会下降,降低拉丝效率及纤维强度。
除了温度外,拉丝的速度也会影响玄武岩纤维质量。“刚出的丝就像婴儿出生时那么脆弱,需要小心呵护,如果用力过大就会把丝拉断;等‘婴儿’长大,则需要加快速度,给它一个牵伸的力,促使它成长。”龚维说。
为了提高玄武岩纤维品质,研究人员对熔融、拉丝温度和技术进行了大量攻关研究bsports必一体育,其间经历过无数次的失败和尝试。
龚维介绍:“我们设想在玄武岩纤维成型之后,通过涂油器在纤维表面涂覆一层浸润剂,增强纤维的柔软度、强度,即俗称的给纤维‘上油’;或是在玄武岩单丝外面包裹一层柔软度好的舒适性纤维。”
随着科学技术的不断发展,当今的纺织品已不再局限于满足日常生活需求。龚维的终极目标是,从服装角度出发,把一切可戴的电子产品全部做成可穿的。
因此,在解决摩擦电玄武岩纺织品可穿的问题后,他们将提高衣服的发电效率bsports必一体育,同时进行更多的电子化设计。
“例如,目前衣服的发电效率比较低,只能用于手表或手机的应急充电。又如,可穿戴极端温度报警系统的信号传递是有线的,未来希望做到无线,以提升纺织品器件的信号稳定性与舒适性。”龚维期望在衣服上“做文章”,实现更多功能。(王敏)