Magnetoelectrical Clothing Generator for High‐Performance Transduction from Biomechanical Energy to Electricity

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作者
Rui Wang,Zhuolin Du,Zhigang Xia,Jiaxin Liu,Pan Li,Zhenhua Wu,Yamei Yue,Yuanzhuo Xiang,Jinchang Meng,Dexiang Liu,Weilin Xu,Xiaoming Tao,Guangming Tao,Bin Su
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (6) 被引量:49
标识
DOI:10.1002/adfm.202107682
摘要

Abstract Electromagnetism, which has been used to harvest energy from human motion, is expected to power an increasing number of wearable electronic devices upon fabrics. However, most reported electromagnetism‐based approaches necessitate rigid and heavy setups. Here, a scalable‐manufactured flexible magnetoelectrical clothing generator is demonstrated that can generate electricity through the swinging of the arms. A “particle flow spinning” (PFS) method can produce continuous magnetic yarns, resulting in a magnetic fabric through an industrial weaving machine. Fabrics can be prepared in large quantities and have a lower cost. The magnetic fabrics and conductive wires are built on two sides of the armpit parts of the clothing, leading to continuous and stable voltage and current when swinging arm, 14.3 V peak voltage, 31.2 mA peak current, and 96 mW peak power (3197 mW m −2 peak power density) in series to a low‐impedance load (750 ohms). Furthermore, the magnetic fabrics can work under water without sealing treatment, in acidic/alkaline environments or at extreme temperatures. The magnetoelectrical clothing generator can power diverse electronic devices in many fields, such as LED lights, calculators, wireless communication, and health monitoring devices. This approach opens a path toward exploring electromagnetic energy harvesting strategies to realize power generation for the development of clothing electronics.
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