成果介绍
本发明提供了一种借助气流发电织物及其制备方法与应用。该织物为双层结构设计,包括相互叠置但不进行交织的面层织物和里层织物以及形成于两者之间的气流空间,且面层织物上设置有至少一个开口。其中,面层织物与里层织物中的一者为柔性磁性纱织物,另一者为柔性导电纱织物。如此设置,外部气流能够通过开口进入双层结构中间的气流空间进行流通,以带动面层织物产生形变切割磁感线,产生电磁感应电流,实现发电功能,解决了现有可穿戴器件需要依靠外部供电或与储能装置配套工作才能正常使用的缺陷,有助于其朝着轻量化、便捷化及智能化等方向发展。本发明提供的制备方法操作简单,材料的组成、结构和性能可根据实际应用进行调控。
成果亮点
本发明的有益效果在于:
1.借助气流发电织物,将磁性粉体均匀分散于纱线中,利用纺织技术制备得到柔性磁性纱织物,将柔性导电丝包芯纱缠绕成柔性导电线圈缝制在织物基体上制备得到柔性导电纱织物;利用电磁感应原理,将上述两者设置为发电织物的里层织物和面层织物的双层结构,通过在面层织物上设置供气流进入双层结构之间的开口,通过气流波动带动面层织物发生形变波动,切割磁感线,由此产生感应电流,本发明借助气流波动和利用电磁感应原理联合实现织物发电的功能,将机械能转换为电能,有效解决了目前可穿戴器件需要依靠从外部供电或与储能装置等配套工作才能正常使用的缺陷,有助于其朝着柔性化、轻量化、便捷化及智能化等方向进一步发展。
2.借助气流发电织物的制备方法,操作简单,材料的组成、结构和发电性能可根据实际应用进行调控。本发明制备出的磁性纱织物具备优异的柔性和磁场强度,且结构稳定性能可控,本发明制备出的导电纱织物具备优异的柔性和机械性能,两者相互配合,实现织物发电功能。
3.提供的借助气流发电织物在制备自供能可穿戴设备、军工、野外科考、运动探险、消防、医疗防护等服装领域具备巨大的应用前景。
团队介绍
苏彬:博士,华中科技大学,材料科学与工程学院,教授,博士生导师。“华中卓越学者计划”特聘II岗;海外高层次人材(2018-2020),澳大利亚研究委员会早期职业研究员奖(ARC-DECRA)获得者(2014-2016)。1983年3月生于湖北省武汉市,毕业于上海交通大学,分别获理学学士学位(2005),工学博士学位(2009)。
其他成员:;夏治刚;杜卓林;刘佳鑫;陶光明;徐卫林
成果资料