穿戴装置向前迈进的重要一哩路:超级电容织物

所属栏目:Y生活汇 2020-07-28 04:40:09 来源于:http://www.xpj87333.com
穿戴装置向前迈进的重要一哩路:超级电容织物

近几年来,「穿戴装置」的议题大为热门,除了手錶和眼镜之外,衣物也成为新的关注焦点。在 2015 Google I/O 大会上,Google 提出 Project Jacqard 专案计画,他们将和 Levi’s 合作,生产一种智慧型布料。不过 Google 是想把布料当作讯号输入装置使用,但穿戴式的电子产品可不只有这一种用途,Google 也不是第一个把脑筋动到衣物布料上的呢!

台湾的纺织产业综合研究所在纺织电子科技上耕耘许久,创造出了「织物超级电容」和「LED 纱线」两种应用技术,前者甚至还在 2011 年赢得了素有产业创新奥斯卡奖之称的 R&D100 大奖。

「超级电容」是一种介于电池和电容之间的东西,可以和电池一样储存电荷,但充放速度快 100 倍(参考《点「石」成金:石墨烯製程改良,助超级电容更有力》)。织物超级电容就是将柔软、可弯曲的纺织材料做成了电容的基材,再灌注以真空封装的电解液,并加上同样柔软的电极。如此一来,完成的超级电容就像布料一样,可以随意折叠、搓揉,当超级电容结合普通衣物,就像为衣服装上了电池一般,让衣服拥有电力来源;或直接做成背包的一部份,让背包成为随身电力的中心。

有了「电池」之后,再来就是如何利用这些电力了。「LED 纱线」除了比一般电线更柔软之外,拉扯承受力及耐水性更佳,所以就算丢进洗衣机里也不怕。因为是纱线的关係,这种 LED 灯可以 360 度全方向性地发光,同时纱线的材料也让它的发光更为均匀。

穿戴装置向前迈进的重要一哩路:超级电容织物 装有 LED 灯的运动外套,其灯光随着运动强度提高变换色彩,轻度为绿色,中度蓝色,重度则为红色。

结合这两者,最显而易见的用途,就是在衣物上增加发光的能力,除了酷炫之外,更主要的应用应该还是在夜间的道路安全上。过去施工人员或是脚踏车骑士依赖反光材质的衣物增加识别性,如今可以穿着以织物超级电容供电、LED 纱线发光的新型风衣,主动式地发光。而登山的时候,也可以背上一个同时拥有太阳能板、超级电容和 LED 纱线的背包,这样一来在天气好的时候,可以由太阳能板充电;天气不好(例如大雾)时,再用 LED 纱线放电来提醒其他人位置。纺织所也提到了可以将这些技术放进风筝里,打造出适合在晚上放的炫丽风筝,似乎也是个不错的应用呢!

当然,再更进一步的话,就是做为身上其他穿戴式电子装置的供电核心。现有的智慧型手錶、眼镜等装置,都受制于本身电力供应的不足,很多时候只能使用一天,或甚至一天都用不到。如果穿戴者的电源可以放进衣物内,但又不会让使用者感受到衣物重量增加、或硬梆梆不舒服的话,那大概会是非常重要的一大创举吧。解决了电力的问题,才能真正说穿戴式电子产品的时代已经来临啰!

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