手机电量告急,却找不到插座和充电宝?未来,扯一扯衣角就能为电子设备供电的场景或将成为现实。
近日,浙江理工大学武观研究员团队在高性能、可形变、可植入柔性储能器件领域取得重大突破,成功研发出一种能够“储能”的纤维。
如果将这种“储能纤维”制成衣物,不仅能保持穿着的舒适度,还能化身贴身“充电宝”,随时为手机、耳机、健康监测设备等提供无线充电服务。相关研究成果已在国际材料和化学期刊《Advanced Materials》《Angewandte Chemie International Edition》等上发表。
随着可穿戴电子设备在生命健康、可植入医疗等领域的快速发展,对高能量密度、长循环寿命柔性储能器件的需求日益迫切。早在2016年,武观研究员便带领团队开始攻关储能纤维技术。

锌锰纤维电池的研制。本文图片均由受访者供图
那么,这种纤维为何能“储能”并“供电”呢?其核心在于团队独创的“丝胶/丝素蛋白基复合水凝胶电解质、有序高电活性纤维体系”。
“我们充分利用了丝胶/丝素蛋白天然、柔韧和生物相容性优异的特性,同时借助有序高电活性纤维储存电解质,确保了能量的高效传输,有效突破了传统储能材料在安全性、容量与柔性之间的固有矛盾。”武观解释道。
研究结果表明,储能纤维即使在弯曲、折叠、扭曲等极端形变下,仍能保持稳定供电。

光纤电池的适应性和可扩展性。
当储能纤维和人体紧密贴合,对安全性要求极高。武观表示,该储能纤维采用的是无毒且生物兼容性极佳的丝胶/丝素蛋白材料,能够直接贴近皮肤。即便纤维意外剪断或部分损坏,还能持续供电,规避了传统锂电池短路、漏液、热失控甚至爆炸的风险。
“经过国内权威质量检定和认证机构的检测报告显示,该储能纤维在经历1万-2万次充放电循环后,依然保持优异的性能和稳定性,”武观补充道,“这为可穿戴设备的持久供电提供了坚实基础。”
目前,该技术已与多家企业开展合作,并在部分医疗机构完成前期验证。临床反馈显示,基于该材料研发的原型器件在生物信号采集稳定性、长期佩戴安全性等方面表现优异,尤其在柔性电子皮肤、智能理疗服饰等场景中展现出广阔应用前景。

织物电池的生产与实际应用。
展望未来,团队正致力于进一步提升纤维的机械强度与柔性,以适应剧烈运动场景,同时研发在低温环境下也能保持优异容量的版本。武观还透露,未来有望结合光能或其他环境能源实现“自充电”功能。
或许不久之后,你日常使用的背包、身穿的衣物,甚至汽车的内饰,都能利用储能纤维实现自主供电。
记者 林辰辰 通讯员 顾晨阳
编辑: 陈奉凤纠错:171964650@qq.com

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