核鞘结构摩擦电纱线

羊毛静电转能源

通过包芯纺纱技术将羊毛的静电问题转化为可用的摩擦电能，同时实现快速静电消除和高效能量收集。

Xiong, Chengdong · Luo, Bin · Yu, Jinlin · Wang, Liming · 王荣武 · 覃小红

Advanced Materials 2025

具体参数

静电消除半衰期

{'zh': '0.21', 'en': '0.21'} s

开路电压

{'zh': '430', 'en': '430'} V

短路电流

{'zh': '2.7', 'en': '2.7'} µA

输出功率密度

{'zh': '740', 'en': '740'} mW m⁻²

拉伸率

{'zh': '200', 'en': '200'} %

生产速率

{'zh': '6', 'en': '6'} m min⁻¹

技术优势

静电消除快

针织织物静电消除半衰期仅约0.21秒，远快于普通羊毛织物，可立即消除穿着不适。

输出功率高

输出功率达约740 mW m⁻²，超过大多数已报道的纱线基摩擦电织物，足以驱动小型电子器件。

拉伸弹性好

拉伸率可达约200%，适用于可穿戴场景中的形变需求，保持性能稳定。

可规模化生产

通过包芯纺纱以约6 m min⁻¹的速度连续生产，易于放大并整合到现有纺织产线。

应用场景

• 自供电可穿戴电子：为可穿戴电子设备供电，摆脱外部电池依赖。
• 智能纺织品：赋予纺织品自供电传感功能，推动智能服装发展。
• 摩擦纳米发电机：作为摩擦电活性材料，将机械能转化为电能。
• 电子皮肤传感器：提供柔性基底与信号，用于电子皮肤触觉感知。