材料科学家已经创造出织物来代替可穿戴设备的电池

阻碍可穿戴生物传感器用于健康监测的主要因素之一是缺乏光线和耐用的电源。现在，由材料化学家特里莎l安德鲁(Trisha L. Andrew)领导的马萨诸塞大学(University of Massachusetts-Amherst)科学家报告说，他们开发出了一种制造电荷存储系统的方法，这种系统可以很容易地集成到衣服中，“在任何衣服上绣上电荷存储图案”。

正如Andrew解释的那样，“电池或其他类型的电荷存储仍然是大多数便携式、可穿戴、可摄取或灵活技术的限制性组件。这些设备通常是太大、太重和不灵活的组合。”他们的新方法使用微型超级电容器，将蒸汽涂层导线与聚合物薄膜相结合，并添加特殊的缝合技术，以在纺织品背衬上形成柔性对齐的电极网。由此产生的固态设备具有高存储电荷的能力，以及其他允许其为可穿戴生物传感器供电的特性。

安德鲁补充说，尽管研究人员已经将许多不同的电子电路元件小型化，但直到现在，电荷存储设备仍然是这种情况。“通过这篇论文，我们证明了我们可以使用我们实验室生产的蒸汽涂层线在任何服装上绣出电荷存储图案。这为在自供电智能服装上缝制电路打开了大门。”详细信息在线显示在ACS应用材料界面上。

博士后研究员和Andrew的第一作者Zhang和化学工程研究生Wesley Viola指出，超级电容器是可穿戴电荷存储电路的理想选择，因为它们固有的功率密度高于电池。但他们补充说，“将具有高导电性和快速离子传输的电化学活性材料融入纺织品是一项挑战。”安德鲁和他的同事们表明，他们的蒸汽涂层工艺在致密的加捻纱线上形成了多孔导电聚合物膜，与以前使用的染色或挤压纤维相比，它可以很容易地与电解质离子一起溶胀，并保持较高的单位长度电荷存储容量。

负责UMass Amherst可穿戴电子实验室的安德鲁(Andrew)指出，由于技术难度和高成本，纺织科学家倾向于不使用气相沉积，但最近的研究表明，这种技术可以扩大规模并保持成本效益。她和她的团队目前正在与UMass Amherst应用生命科学研究所个性化健康监控中心的其他人合作，将这种新的刺绣电荷存储阵列与电子纺织品传感器和低功耗微处理器结合起来，构建一种可以监控的智能服装。在正常的一天，人的步态和关节运动。

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