復(fù)旦攻克可穿戴設(shè)備柔性及電池續(xù)航難題

蘋果iWatch本月9日的發(fā)布又給可穿戴設(shè)備領(lǐng)域帶來了一場旋風(fēng)。但18個(gè)小時(shí)的續(xù)航時(shí)間還不夠長，使眾多潛在購買者無法爽快地掏腰包。電池的柔性和續(xù)航能力以及相關(guān)器件的柔性，一直以來都是可穿戴設(shè)備推廣的最大瓶頸。不過，筆者從復(fù)旦大學(xué)先進(jìn)材料研究院獲得消息，該院彭慧勝教授已經(jīng)從技術(shù)上解決了這一難題。他將碳納米管做成纖維狀的鋰電池和太陽能電池，而將這一纖維織成織物后，能夠?qū)崿F(xiàn)供電、變色等穿戴纖維的性能。

據(jù)學(xué)者估計(jì)，未來新的技術(shù)革命將發(fā)生在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，尤其是高度集成的可穿戴設(shè)備。業(yè)界推測，到2019年，可穿戴設(shè)備將等同甚至超過目前手機(jī)的普及程度。但不論是蘋果的iWatch，還是三星、高通等企業(yè)的智能手表，以及谷歌眼鏡，都沒有能夠解決材料的柔性和電池續(xù)航的問題。

長期從事基礎(chǔ)研究的彭慧勝教授稱，他最初只想做一些與別人不同的東西。在他看來，他想生產(chǎn)一款線狀的太陽能電池。結(jié)果，他發(fā)現(xiàn)通過碳納米纖維管可以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，并且生產(chǎn)出來的線狀太陽能電池可以達(dá)到目前市面上太陽能電池的發(fā)電效率，“關(guān)鍵是這一纖維織出來后，與普通的織物并沒有太大的差別，而且加入智能高分子，還可以使這一纖維織出的材料根據(jù)動(dòng)作的幅度和溫度等變色，并且可以通過不同的智能高分子控制變色的種類和次數(shù)”。

據(jù)了解，這一技術(shù)目前已在英國《自然》雜志上發(fā)表過5篇論文，在美國《科學(xué)》雜志上發(fā)表過3篇論文，并在化學(xué)和高分子材料領(lǐng)域的頂級雜志上13次作為封面文章報(bào)道，化學(xué)領(lǐng)域的頂級期刊為此舉行了4次新聞發(fā)布。目前，該成果已經(jīng)受到了德國、美國一些企業(yè)的關(guān)注。并且課題組已與一家海外企業(yè)在合作研制智能手表的可伸縮腕帶，這一腕帶用鋰電池做成的纖維編織而成，不僅可以降低智能手表的重量，還可以將續(xù)航時(shí)間成倍增加。

“這一成果不僅可以用于智能可穿戴設(shè)備，目前還被用在醫(yī)療領(lǐng)域。”彭慧勝告訴記者，用這一纖維織成的材料正在嘗試用于新生兒疾病治療以及心臟起博裝置中。