一个喜欢IT、爱逛网络、懂点电脑的闲人尔。BY: DEDE58.COM演示站 [ 给我写信 ] [ 百度空间 ] [ 腾讯微博 ] [ 新浪微博 ]

当前位置   > Win8之家 > Win8快讯 >

理工学院物理系麦文杰课皇冠娱乐网题组发表“智能化织物器件”重要成果

发表于:2019-07-07 07:14 作者:dede58.com 来源:dede58.com

随着时代的进步和发展,便携式电子设备成为人们出行必不可少的工具,但在出行过程中,我们往往会遭遇手机、电脑等没电的问题。现今,虽然有充电宝以及太阳能板这些可携带的充电设备,但其便利程度却不高。

面对如此现状,我校麦文杰研究员课题组提出了一种设想,即能否设计出一种可从环境中收集能源的智能化衣服,穿戴在身上,当小型的电子设备需要充电时,将其连接在衣服上即可。经过一系列的研究,麦文杰老师团队与重庆大学范兴团队于近期合作开发出了一种可以收集并储存太阳能的“智能织物器件”。

该项成果是由暨南大学为第一单位,我校麦文杰研究员和重庆大学范兴副教授为通讯作者,我校学生柴志生为第一作者,重庆大学、新加坡南洋理工大学共同参与研究。其中,我校研究团队在储能器件和光电器件方面的研究有较为坚实的基础,也有较为丰富的工作经验,因此主要负责储能器件方面的研究。而重庆大学对纤维太阳能电池器件方面的研究基础相对丰厚,因此两团队通过互补性合作,共同研发了智能织物器件。本次的研究工作得到了国家自然科学基金项目、教育部新世纪人才支持计划项目以及广东省自然科学基金项目的支持。

该研究成果被发表在《ACSNano》上,题为“Tailorableand Wearable Textile Devices for Solar Energy Harvesting and Simultaneous Storage”。《ACSNano》将该工作选为研究亮点在主页报道,自刊发以来,引起了科技界、媒体界的较大关注。《ACSNano》为材料领域知名学术期刊,能在其上发表充分说明该项研究成果的重要性以及被广泛认可的程度。麦老师称,这次的研究成果不仅是一次重大的突破,更是其课题组研究工作的一大亮点。

在此项研究中,他们成功地将纤维状超级电容器与纤维状染料敏化太阳能电池共同编织,形成了一种单层的、可裁剪的新型全固态智能可穿戴织物。该可供电的智能织物分为两个部分:纤维化织物化的固态染料敏化太阳能电池模块,用于收集太阳光的能量并转换为电能;纤维化织物化的固态超级电容器模块,用于将电能储存起来以备为电子设备供能和充电。团队采用了“飞梭织布”的方法。首先,将“纺丝”功能化,智能衣服中的纺丝不再只是普通的棉线或化纤,而且具有光和电性能的纤维状器件或电极;然后,利用飞梭织布法将“纺丝”编织成“织物”(染料敏化太阳能电池-超级电容器组合);最后,将这种“织物”裁剪成所需要的形状。由染料敏化太阳能电池光阳极纤维、超级电容器纤维、铜丝和棉线组成的“智能织物器件”样本,在太阳光照下,它可迅速充满电,并能持续放电供能。特别重要的是,该织物全部使用固态电解质,裁剪后器件仍然照常工作,也不会损失“纺丝”本身的光电性能。

(可裁剪的太阳能收集与存储智能织物:功能化“纺丝”→功能集成“智能织物器件”→未来的“智能衣服”)

研究团队编织出了尺寸为10cm*10cm的彩色“智能织物”的样本。它在太阳光照下,可迅速充满电,并能在暗光条件下持续放电供能。它是一个智能化的自充电系统,该工作实现了单层的、可裁剪的、多功能集成的“智能织物”,为制作得到可穿戴光电一体化织物系统的自驱动化应用提供了非常有价值的参考思路。研究团队开发出的这种新技术在没有损失光电性能的基础上,使裁剪和编织智能化衣服成为可能。在保证衣服本身的时尚性与舒适度的同时,还可以制作出更加丰富和智能化的系统。但现今如何将这项技术产业化还有一些技术问题亟待解决。

(可裁剪的、可转换并存储太阳能的织物样本)

在采访过程中,麦老师说道,一方面要考虑到成本问题;另一方面,更是大规模制备的问题。目前来说,智能器件的编织只是在实验室进行。除此之外,智能衣服还存在本身的技术问题。譬如,其暂时不可清洗的问题就是一个难题。同时,对衣服的舒适度,透气性,轻便性等问题也是需要考虑的。而纵观当下,科学界在这方面的研究竞争激烈,各式各样的研究方案层出不穷,更有人提出收集衣服通过摩擦产生的机械能作为能量来源。但哪些研究方案最后能经受市场检验,还无法下准确的判断,只能留待时间去考量。

此外,麦老师提到,智能化衣服若有望能实现产业化发展,能否成为大众化产品,能否普及,很大程度上是时间的问题。正如电脑在十年前只是小部分人的高端消费品,现今却逐渐成为千家万户的标配。同样地,智能化衣服若初踏入市场,一开始也只会是被走在时尚潮流的人所青睐。

随着科学技术的日新月异,智能化成为时代发展的重要标志。在被问及对智能化的看法时,麦老师认为,智能化是未来发展的必然趋势。当今社会,小型化,智能化成为科学技术发展的大趋势。衣服,眼镜,手机,钱包等便携式产品已经逐渐集成到小型设备区。便利性成为人们的一大追求。但是,麦老师也说道,技术作为一种工具,虽然提高了大多数人工作、学习、生活的效率,让人们更好地分配时间,安排工作。但在一定程度上,对小部分懒癌患者,却是弊大于利。因此,如何更好地行之有道,是我们值得深思的问题。(文/黄桂煊)

附:

麦文杰老师简介

麦文杰老师现为我院物理学系系主任,从事纳米光电和能源材料,及其相关新型柔性器件的研究,重点研究超级电容器、太阳能电池、光电探测器、光电解水制氢等方向。发表SCI论文约75篇,包括Science,PNAS等顶级杂志,ESI高被引论文8篇,总他引超过2400次;其中以通讯作者/第一作者发表SCI论文约40篇,包括AdvMater,NanoLett,ACSNano,AngewChemIntEd,MaterialsToday等;主持国家自然科学基金2项,省部级项目7项。受邀担任1份SCI期刊的客座主编,10多份SCI期刊的审稿人,发表特邀综述2篇。曾荣获广东省自然科学杰出青年基金(省杰青)经费资助,入选广东特支计划百千万人才工程青年拔尖人才,入选广东高等学校优秀青年教师培养计划,和荣获南粤科技创新优秀学术论文一等奖。所指导的研究生有2人获广东省优秀硕士学位论文;本科生有6人以第一作者发表SCI论文。

文献链接:

(理工学院)

文章来源: 皇冠体育 http://www.ksycdp.com

本文链接地址: http://www.vehong.com/win8/win8news/8997.html

栏目:Win8快讯      围观:

相关阅读

最新文章