穿毛衣也能发电？神奇材料让其成为可能

常规印象中的毛衣仅仅是保暖用

而最近科学家的发现却使毛衣发电成为可能

该材料名为Twistron Harvesters

由很多根碳纳米管制成

碳纳米管结构

图片来源：网络公开资料

该材料在水中或涂上一层导电材料或电解质后

不需要外部电压

被拉伸或扭曲时即可产生电能

一根Twistron产生的电量可驱动一个LED

图片来源：Science视频

碳纳米管为中空圆柱体

为提高材料的弹性，必须不断提高其捻度

最终形成类似弹簧的螺旋结构

图片来源：Science视频

碳纳米管本身具有优良的导电特性

而这些纱线都是超级电容器

被拉伸及扭曲时，碳纳米管的体积减少

使纱线电荷更接近，从而增加其能量

因此增加了与存储在纱线上的电荷相关联的电压

从而获得电能

纱线类型及电极示意图

图片来源：Science

纱线嵌入衣物中，呼吸间即可产能电能

为自动呼吸监测器提供电能

图片来源：Science视频 

纱线拉伸最大可获得250W/kg的电功率，

每圈循环的电能可达41.2J/kg

图片来源：Science视频 

在0.1M HCl中拉伸能量收集器的性能

图片来源：Science

研究人员用一根10厘米长的纱线

连接了气球与放置在海床上的沉降片

每当海浪到达时，气球就会升起，

将纱线拉伸至25％，从而产生电力

图片来源：Science视频

收集示意图及结果

图片来源：Science视频

该材料虽不能应用于电动车领域

但由于Twistron的可伸缩性

有望应用于潮汐能收集、便携式穿戴等领域