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将街头服饰变成太阳能发电厂

Empa和苏黎世联邦理工学院的研究人员成功开发了一种材料,该材料的工作原理类似于发光太阳能聚光器,甚至可以应用于纺织品。这为直接在需​​要的地方(即在使用日常电子设备中)产生能量提供了多种可能性。

我们对能源的渴望是无法满足的,随着新电子产品供应的增加,这种需求甚至继续上升。而且,我们几乎总是在移动,因此永久依赖电源为我们的智能手机,平板电脑和笔记本电脑充电。将来,电源插座(至少为此目的)可能会过时。然后,电力将来自我们自己的衣服,借助于一种新的聚合物,该聚合物被应用到纺织纤维,夹克,T恤衫等上,很快就可以用作太阳能集热器,从而可以作为移动能源。

使发光材料具有柔韧性

能够使用间接或环境光产生能量的材料已经在太阳能行业中使用。这些材料包含特殊的发光材料,被称为“发光太阳能聚光器”,简称LSC。LSC中的发光材料捕获扩散的环境光,并将其能量传输到实际的太阳能电池,然后将其转换为电能。但是,LSC目前仅以刚性组件形式提供,因此不适用于纺织品,因为它们既不柔韧性也不透气和不透水蒸气。由仿生膜和纺织品实验室的Luciano Boesel领导的跨学科研究小组现已成功地将其中的几种发光材料掺入到聚合物中,从而提供了这种灵活性和透气性。

具有复杂性能的知名聚合物

这种新材料是基于两亲性聚合物网络,简称APCN,这种聚合物在研究中早已为人所知,并且已经以有机硅-水凝胶隐形眼镜的形式在市场上出售。聚合物的特殊性能(对空气和水蒸气的渗透性以及柔韧性和稳定性)也对人眼有益,并且基于特殊的化学性能。“我们之所以选择这种聚合物,是因为我们能够在纳米级掺入两种不混溶的发光材料,并使它们彼此相互作用。当然,还有其他聚合物可以整合这些材料,但这将导致聚集,因此将无法产生能量。” Boesel解释说。

明亮的服装用太阳能集中器

与来自另外两个Empa实验室的同事合作,薄膜和光伏技术以及高级纤维,Boesel的团队在凝胶组织中添加了两种不同的发光材料,将其转变为柔性的太阳能聚光器。就像大型(刚性)集热器一样,发光材料与传统的光伏相比,它捕获的光谱范围更大。新型的太阳能集中器可以应用于纺织纤维,而不会使纺织物变脆并且不易破裂或以汗水的形式积聚水蒸气。随身携带的太阳能集中器为不断增长的能源需求(尤其是便携式设备)带来了巨大好处。

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