发布网友 发布时间:2023-04-25 04:42
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热心网友 时间:2023-04-25 05:00
机友们有没有发现,不经不觉间,我们浑身上下都是数码产品。
手中握着一部智能手机,手腕戴着智能手表或者手环,耳朵上戴着真无线蓝牙耳机……
除此之外,还有各家手机厂商都在研究的智能眼镜,可能是用于AR,也可能是用来拍照、听歌。
像华为有Eyewear II,小米前不久也发了小米智能眼镜 探索 版,连苹果的Apple Glasses也时不时曝光一下。
不仅如此,还有很久之前机哥也介绍过的智能球鞋,不仅可以记录运动状态,还能自动系鞋带。
So,机哥那天忽然想到,按照这种发展速度,再过个几年,智能产品可能真的要覆盖我们生活的方方面面。
现在问题来了,充电怎么解决呢?
像我们现在,每天给手机充个一两次电,每隔几天还要给耳机、手表、手环充一次电……
而出门在外,最烦的事情就是电量焦虑,因此还得多带个砖块一样的充电宝。
哦对了,充电宝有时候忘记充电,很可能会出现带出门才发现没有电的情况。
被机哥今天这么一说,是不是难以想象,当浑身上下都是数码产品的时候,充电会变成一件多么头疼的事情。
有需求,自然就会有人研究该怎么解决问题。
前不久,机哥在知名科学期刊《Nature》上无意中看到,一篇来自我们中国复旦大学科研团队的论文,结果打开了新世界的大门。
这篇论文写的是,他们在研究一种 「智能衣服」 。
神奇就神奇在,它虽然也是个智能可穿戴设备,但最大的用途反而是: 给手机等设备进行无线充电 。
呐,废话少说,我们直接看实测:
(动图经过3倍加速)
机哥眼瞅着,手机刚放到一块布上面,就开始充上电。
不由得一句“卧槽”冒了出来……
假如日后我们的衣服、裤子都能给手机充电,这岂不是就是行走的充电宝?
看着很美好,但机哥要劝大家先别激动,毕竟目前还是研究阶段。
这种智能衣服想要取代充电宝,仍然有一段距离。
目前,每1米的纤维锂离子电池,电池容量只有25mAh。
机哥查了一下,去年iPhone 12 mini的电池容量是2227mAh。
换句话说,哪怕不计算损耗,也要89米长的纤维电池。
但是,机哥要说但是了。
我们不妨换个思路,如果只是给一些小型的可穿戴设备充电呢?
他们还真的测了,1米的电池,就能给心率监测仪、血氧仪等,提供超过2天的使用电量。
也许目前这个阶段,研究研究怎么怎么给小型设备充电更实际。
说到这里,机友们应该好奇,这是怎么做到的?
这次的论文,他们研究的命题是 「纤维锂离子电池」 。
呐,我们的衣服,都是纤维织成的;我们的手机电池,是由锂元素作为原材料。
但能把纤维做成锂离子电池,这还真的很少听闻。
说起来,它的原理不难懂。
只要把传统的锂离子电池做成一根根细长的形状,并用特殊材料封装起来,再把它们编织起来就ok。
瞧,这是就是纤维电池的横截面:
但……说起来简单,做起来难呀。
之所以能登上《Nature》,并且被评为“储能领域和可穿戴技术领域的 里程碑 研究”,是因为它的的确确在很多方面有所突破。
在以前,科学界普遍的认知都是电池越长,内部的电阻就越大,所以不可能把电池做得很长。
没想到复旦大学这个团队,在前几年的一次实验里,偶然发现纤维锂离子电池跟常识不一样,它的内阻会随长度的增加而降低。
emmm,机哥感觉他们教会了我们大家,常识不一定永远都是正确的,任何事情都会有例外~
于是他们就从0.1米、0.2米、0.5 米、1米……一直到最终的10米,一步一步试验。
最终证实,有足够大的面积,可以拿来做衣服了。
But,新的问题出现了。
一块电池有正极,也有负极。如果正负极直接弄到一起……就短路了。
纤维电池这玩意,每一根就那么细,岂不是很容易出事?
所以复旦的这个团队,就花了功夫设计去设计电池内部:
也就是说,他们在如此细的空间里,还实现了用薄薄的一层隔膜分离了正负极。
别小看他们设计的这个结构,机哥接下来就要说有多牛*。
我们现在日常生活里的电池,都是一整块的固态。但衣服不一样,它很可能会被蹂躏成各种形态。
但机哥现在看到的演示,无论怎么折,都不影响充电。
除此之外,把纤维电池做成衣服还会有一个问题。
我们出门在外,免不了会出汗,或者可能会淋雨。如果丢进洗衣机,那更加是360度无死角泡在水里。
要知道,电器这种东西,一碰到水就很容易完蛋。那么,这种智能衣服在上面这几种情景下,会漏电吗?或者还能继续工作吗?
(织物电子器件电路)
经过无数次实验,现在这种封装结构,哪怕是吸收了水分,也不影响继续充电。
甚至,连发热问题都被解决了。
在长达40分钟的充电里,整件衣服的温度都能保持相对一致,不会变得特别烫。
所以机哥眼瞅着,他们目前的完成度已经很高了。
按照他们的说法,在未来3~5年内,有机会实现量产。也许智能衣服,离我们真的不远了。
这种充电方式一旦实现,那手机的充电口,可能会彻底再见。
传说中的一体化无孔手机,终于要来了?
只是,你们以为智能衣服能充电就完了吗?
不不不,复旦这个团队还想做得更多。
机哥翻了翻论文,原来这个复旦大学的团队,一直以来都在研究衣服还能干啥。
就在半年前的另一篇《Nature》论文里,他们才展示了另一项成果: 智能显示布 。
名字听起来很炫酷,实际上就是想把衣服变成显示屏。
比如说,目前已经能做到,显示简单的数字和字母,并且还有个小键盘来输入:
而智能衣服联网后,还能回复短信。
如果未来能做到打电话,也许有机会取代手机?
只是目前这个亮度,机哥同样觉得还只是一个展示的阶段,要商用肯定是不够的。
毕竟在演示视频里,复旦的团队展示的另一个应用,是用于导航。
这个清晰度,哪怕想要取代智能手表,都还是有点难度的。
但机哥觉得未来可期。毕竟智能手表的显示屏不能做得很大,而衣服则没有这个*。
看到这里,机哥的确能感受到智能衣服够炫酷。
其实早在几年前,他们就已经想到,如果能把衣服变成显示屏,那用处就大得去了。
只是,我们熟知的OLED屏,虽然是柔性屏,但它不可能像衣服那样随意变形。
机友们瞧瞧现在的折叠屏手机,就知道OLED屏的局限性有多大了。
所以复旦这个团队,必须找到别的材料来做衣服。
我们现在的衣服,实际上是由横向、纵向的纤维编织而成。
经过几年的研究,他们研制出两种材料:
会发光的纤维,用于纵向;另一种则是横向用于固定。
最终,他们在今年上半年发表的论文里,演示了这种大面积发光的布料:
既然是布料,用来蹂躏也是ok的:
So,这一项发明,倒是给智能衣服 探索 了另一条道路。
机哥不得不感慨,随着 科技 的发展,总能把不可能变成可能。
从智能手机到智能手表,从智能鞋子到智能衣服,这些东西放在二三十年前,可能只存在于科幻片中,但现在逐一变成现实。
或许,随着手机的功能被越来越多智能产品所替代,手机这个形态在若干年后,会彻底消失吧。