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  智能可穿戴織物在人體健康監(jiān)測，人機(jī)交互等領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。目前，已經(jīng)有各種儲(chǔ)能器件和傳感器件可集成在織物/纖維中。其中仍存在兩個(gè)關(guān)鍵的問題：第一：如何給織物電子器件提供可持續(xù)的能源供應(yīng)，同時(shí)保持織物本身的柔性。第二：在日常生活中，衣物的拉伸是不可避免的，因此同時(shí)保證儲(chǔ)能器件和能量收集器件的可拉伸性是很有必要的。

  近日，中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所蒲雄研究員、胡衛(wèi)國研究員與王中林院士研究團(tuán)隊(duì)在自充電織物領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)成果發(fā)表在《ACS Nano》上。文中報(bào)道了一種基于可拉伸織物基摩擦納米發(fā)電機(jī)（Triboelectric Nanogenerators,TENG）和可拉伸織物基微型電容器（microsupercapacitors）的可拉伸、共平面的自充電織物。可拉伸織物發(fā)電機(jī)可以收集人體運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能（開路電壓：49V；峰值能量密度：94.5mWm^-2），并且在拉伸50%的條件下下沒有出現(xiàn)明顯的下降。該器件不需要外界提供額外的能量，為電子織物以及可穿戴電子設(shè)備提供了廣闊的前景。

圖1可拉伸導(dǎo)電織物以及可拉伸織物電容器的制備

a)可拉伸織物電容器制備流程圖。b,c,d)可拉伸導(dǎo)電織物的電學(xué)性能。e,f)織物導(dǎo)電圖案。g)不同間隔的導(dǎo)電線條。h)導(dǎo)電織物作為導(dǎo)線時(shí)燈泡亮度。i)不同拉伸程度下導(dǎo)電織物的SEM照片。j)織物電容器實(shí)物圖。k,l)覆蓋rGO前后的SEM照片

圖2.可拉伸織物基TENG的工作原理和輸出性能

a)共平面織物發(fā)電機(jī)的工作原理示意圖。b)發(fā)電機(jī)電流以及電壓的輸出性能。c)發(fā)電機(jī)電流密度和電壓密度隨著外界負(fù)載的變化。d,e)織物基TENG的拉伸性能。

圖3.可拉伸的自充電織物

a)自充電織物示意圖。b)織物發(fā)電機(jī)給共平面的三個(gè)串聯(lián)的電容器充電，并驅(qū)動(dòng)手表工作。

全文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsnano.9b09994

參考文獻(xiàn)：

Pu, Xiong, et al. Wearable textile‐based in‐plane microsupercapacitors. Advanced Energy Materials, 2016, 6.24: 1601254.

Liu, Mengmeng, et al. High‐Energy Asymmetric Supercapacitor Yarns for Self‐Charging Power Textiles. Advanced Functional Materials, 2019, 29.41: 1806298.