苹果iWatch本月9日的发布又给可穿戴设备领域带来了一场旋风。但18个小时的续航时间还不够长,使众多潜在购买者无法爽快地掏腰包。电池的柔性和续航能力以及相关器件的柔性,一直以来都是可穿戴设备推广的最大瓶颈。不过,近期复旦大学先进材料研究院彭慧胜教授已经从技术上解决了这一难题。他将碳纳米管做成纤维状的锂电池和太阳能电池,而将这一纤维织成织物后,能够实现供电、变色等穿戴纤维的性能。

据学者估计,未来新的技术革命将发生在可穿戴设备领域,尤其是高度集成的可穿戴设备。业界推测,到2019年,可穿戴设备将等同甚至超过目前手机的普及程度。但不论是苹果的iWatch,还是三星、高通等企业的智能手表,以及谷歌眼镜,都没有能够解决材料的柔性和电池续航的问题。

长期从事基础研究的彭慧胜教授称,他最初只想做一些与别人不同的东西。他想生产一款线状的太阳能电池。结果,他发现通过碳纳米纤维管可以实现这一目标,并且生产出来的线状太阳能电池可以达到目前市面上太阳能电池的发电效率,“关键是这一纤维织出来后,与普通的织物并没有太大的差别,而且加入智能高分子,还可以使这一纤维织出的材料根据动作的幅度和温度等变色,并且可以通过不同的智能高分子控制变色的种类和次数”。

据了解,这一技术目前已在英国《自然》杂志上发表过5篇论文,在美国《科学》杂志上发表过3篇论文,并在化学和高分子材料领域的顶级杂志上13次作为封面文章报道,化学领域的顶级期刊为此举行了4次新闻发布会。目前,该成果已经受到了德国、美国一些企业的关注,并且课题组已与一家海外企业合作研制智能手表的可伸缩腕带,这一腕带用锂电池做成的纤维编织而成,不仅可以减轻智能手表的重量,还可以将续航时间成倍增加。

“这一成果不仅可以用于智能可穿戴设备,目前还被用在医疗领域。”彭慧胜表示,用这一纤维织成的材料正在尝试用于新生儿疾病治疗以及心脏起搏装置中。