華科大蘇彬教授、陶光明教授，香港理工陶肖明教授和武紡徐衛林教授Adv. Funct. Mater：高性能柔性發電衣

近年來，隨著物聯網技術和人工智能技術的日益成熟，智能可穿戴設備得到了迅速發展，它們被廣泛應用于醫療健康、智能家居、通信等領域，人們對可穿戴能源的需求逐漸增大。由于傳統電池存在缺乏柔韌性、不可拉伸、質量大、體積大、電池壽命短、供電壽命有限等問題，柔性可穿戴式能源采集方式受到了極大地關注。服裝作為人體的第二層皮膚，具有極好的可穿戴舒適性，是能源器件極好的物理載體以及理想的可穿戴設備集成平臺。如果利用服裝收集人體日常行為中產生的生物機械能，便可解決可穿戴設備長期運行的電池容量問題，促進可穿戴電子持續性發展。

【圖1：柔性發電衣模型圖、制備流程圖及實物展示圖】

華中科技大學蘇彬教授、華中科技大學陶光明教授，香港理工大學陶肖明教授，武漢紡織大學徐衛林教授團隊多學科交叉合作，研發了一款高性能柔性發電衣。本發電衣所用的磁性紗線及其織物與紡織加工技術兼容，可大規模批量生產。磁性織物可以經受標準的機械測試、磁導率測試、水下和機洗測試，并顯示出良好的耐用性和可重復性（如圖1所示）。此外，磁性織物無需密封處理即可在水下、酸性/堿性環境或極端溫度(-10℃- 80℃)下工作。當人體運動時，發電衣可產生14.3 V的峰值電壓、31.2 mA的峰值電流和3197 mW/m²?的峰值功率密度（如圖2所示）。發電衣可為眾多領域的電子設備供電，例如LED燈、計算器、無線通信設備和健康監測設備（如視頻1所示）。這種可擴展的PFS方法和成熟的編織技術，以及靈活的磁織物設計可實現能量收集和緊急戶外通信，為探索電磁能量收集策略以實現用于可穿戴電子設備開辟了道路。

【圖2：柔性發電衣的工作原理、輸出電壓、電流、功率、功率密度】

【視頻1：柔性發電衣為400個LED燈、電子計算機、無線通信、健康監測設備供能】

論文信息：

Magnetoelectrical Clothing Generator for High-performance Transduction from Biomechanical Energy to Electricity

Rui Wang, Zhuolin Du, Zhigang Xia, Jiaxin Liu, Pan Li, Zhenhua Wu, Yamei Yue, Yuanzhuo Xiang, Jinchang Meng, Dexiang Liu, Weilin Xu,* Xiaoming Tao,* Guangming Tao,* and Bin Su*

Advanced Functional Materials

DOI: 10.1002/adfm.202107682

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202107682

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