馬亮

在百科全書里，服裝有三方面用途，那就是保健、裝飾和工業(yè)。但在可穿戴智能設(shè)備爆發(fā)的前夜，服裝的定義即將改變。隨著可穿戴智能設(shè)備的逐漸普及，未來服裝的科研方向?qū)⒂懈嗟倪x擇，可充電面料，就是其中之一。

電子設(shè)備增多 電量遇瓶頸

從去年開始，越來越多的人使用了智能手環(huán)，用戶可以通過這種產(chǎn)品記錄日常生活中的鍛煉、睡眠、飲食等實時數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，指導(dǎo)消費者健康生活。但在記者看來，各公司推出的智能手環(huán)產(chǎn)品更像是對智能穿戴設(shè)備投石問路。

在這一階段，設(shè)備充一次電使用時間可達(dá)到一周，因而并沒有暴露出嚴(yán)重的續(xù)航問題。不過，這也因為智能手環(huán)并算不上如何智能——人類的睡眠質(zhì)量和身體狀況當(dāng)然可以自己感受到，大可不必由一只手環(huán)告訴自己該補(bǔ)覺了。

那么，手環(huán)的意義就在于各公司提前搶占市場，當(dāng)某公司的手環(huán)取得了最多的市場占有率時，后續(xù)真正的智能穿戴設(shè)備會更加容易被市場所接受。所有公司都看到了這一點，因此多數(shù)手環(huán)價格都顯得十分親民，幾十元一條并有充滿電后長達(dá)一周的使用時間。

現(xiàn)在而言，真正的智能穿戴設(shè)備意味著谷歌眼鏡和蘋果手表。

今年1月份，谷歌宣布停止谷歌眼鏡的“探索者”項目，同時還將關(guān)閉“探索者”軟件開發(fā)項目，整體轉(zhuǎn)入另一個部門。據(jù)了解，“停擺”的原因主要在于谷歌眼鏡價格過高，1500美元的售價難以大范圍推廣，但自2012年開始，谷歌眼鏡的研發(fā)無疑拉開了智能穿戴設(shè)備研究的序幕。

今年3月，蘋果的2015年春季發(fā)布會如約召開。在這場會議上，蘋果公司發(fā)布了新產(chǎn)品——“Apple Watch”即蘋果手表。這只手表可以與其他蘋果設(shè)備連接，擁有個性化表盤，可以增加天氣、下一個活動等實用信息，還可以顯示用戶的心跳信息。通過與iPhone配合使用，這款手表與全球標(biāo)準(zhǔn)時間的誤差不超過50毫秒。當(dāng)手機(jī)收到新消息時，它會立刻通知你，除此之外，這款手表還將使線下支付更加方便，以后在商店消費時，售貨員可能會問：“現(xiàn)金、刷卡還是刷手表？”

面對智能設(shè)備的發(fā)展，有網(wǎng)友笑言：“女士們，先生們，歡迎乘坐本次航班，請您系好安全帶，我們的飛機(jī)馬上就要起飛了。請關(guān)閉您的電腦，請關(guān)閉您的手機(jī)，請關(guān)閉您的手表，請關(guān)閉您的戒指，請關(guān)閉您的眼鏡，請關(guān)閉你的皮下設(shè)備……”

與智能手環(huán)不同，這款手表的最低售價為2500元，而最高價則達(dá)到了12萬元。北京中關(guān)村某商家表示，高達(dá)12萬元的蘋果手表在兩個小時內(nèi)接到近700用戶的預(yù)訂。

另外，這款手表在充滿電后可以使用18小時。

有網(wǎng)友評論：當(dāng)庫克拿出新的筆記本產(chǎn)品并表示電池能用一天時，臺下掌聲雷動是可以理解的，可當(dāng)庫克拿出新的手表并表示這東西只能用18小時，正常的反應(yīng)不應(yīng)該把手里的礦泉水瓶子直接扔上去嗎？

實際上，電池問題已經(jīng)嚴(yán)重影響了科技產(chǎn)品的發(fā)展。在智能手機(jī)以前，手機(jī)的待機(jī)時間幾乎都能達(dá)到一周，更有號稱超長待機(jī)達(dá)一個月的手機(jī)產(chǎn)品。

而隨著科技的不斷發(fā)展，手機(jī)的功能越來越多，續(xù)航時間也越來越短，不少公司為了電池安全又采用了不可更換電池設(shè)計，這使得移動電源大行其道，但在可以預(yù)見的未來，智能設(shè)備的增多將導(dǎo)致移動電源也不夠用了。

為什么電池會成為科技發(fā)展的瓶頸呢？

因為電池屬于化學(xué)工業(yè)，新材料的研發(fā)難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于編寫一個耗電的程序。

可充電服裝的探索

對研究者而言，電池的容量等于能量密度乘以電池體積，在電池體積越小越好的穿戴設(shè)備上，能量密度成為電池容量的關(guān)鍵。

之所以能量密度難以提高，就是因鋰電池本身的化學(xué)性質(zhì)所決定的。業(yè)內(nèi)人士表示，最適合擔(dān)任能量載體的兩種元素分別是碳和氫。碳?xì)浠衔飳嶋H上就是我們生活中常見的汽油、柴油、煤油、天然氣等燃料。汽車選擇這些高能量載體作為能量來源，已經(jīng)是自然中的較優(yōu)解了。電池跟各種碳?xì)浠衔锵啾?，可以說是天生不足。

而支持電池技術(shù)發(fā)展的理論科學(xué)為物理與化學(xué)，它們的理論大發(fā)展大突破都是在二戰(zhàn)前就已經(jīng)結(jié)束了?？深A(yù)見未來的電池技術(shù)，必然是基于現(xiàn)在的電池的發(fā)展。在民用領(lǐng)域，電池的能量密度是讓人最為頭疼的問題之一，但又是最難解決的問題。過去的電池能量密度之所以能不斷提高，是因為科學(xué)家一直在找原子量更小的元素來充當(dāng)氧化劑、還原劑，以及支持結(jié)構(gòu)。于是我們見證了從鉛酸到鎳鎘，從鎳鎘到鎳氫，從鎳氫到現(xiàn)在的鋰離子的可充放電池發(fā)展歷程，而鋰已經(jīng)是密度最小的金屬了。

不能保存電力，是否可以生產(chǎn)電力呢？2012年，來自賓夕法尼亞州立大學(xué)（Penn State University）的約翰·貝?。↗ohn Badding）對外表示，他們已經(jīng)制成了“數(shù)米長的光纖太陽能電池”，并且他們的新技術(shù)能夠制備“10米以上長度的光纖太陽能電池”。

可惜這一技術(shù)并不算如何成功，因為它無法承受每日穿戴的磨損。

一個來自韓國和澳大利亞的研究團(tuán)隊卻從另一個角度來解決這個問題——他們想讓衣服發(fā)電。這個團(tuán)隊的設(shè)計是一種可充電的布料，為諸如智能手表之類的可穿戴設(shè)備提供電力。

在這種布料中，該團(tuán)隊加入了摩擦納米發(fā)電機(jī)和兩層布料，一層為銀材料，另一層為硅膠和銀材料。兩層材料摩擦之后能產(chǎn)生靜電，從而得到電能。

四片布料兩兩疊放，用手指按壓般大小的壓力按它，布料就產(chǎn)生了平均為 170 伏特的電能，但要投入實際使用還需要進(jìn)一步發(fā)展和優(yōu)化。另外，這種布料卻被證明十分可靠，壽命達(dá)到 12000 次充放電。

但目前而言，這款布料還不能滿足智能穿戴設(shè)備的用電需求。

該團(tuán)隊在早前對此產(chǎn)品進(jìn)行了測試，現(xiàn)在的制成品只能為電量需求較小的設(shè)備進(jìn)行充電，在試驗中他們測試了LED燈和電子車鑰匙等，而這些設(shè)備的用電量顯然不能和手機(jī)、智能手表等產(chǎn)品相提并論。

雖然嘗試還處在初期，在測試條件下也只能對上面這些用電量較小的傳感器進(jìn)行充電，但研究人員表示，如果能夠解決充電效率問題，未來說不定可以給諸如智能手環(huán)、手表的可穿戴設(shè)備充電。

按照研究人員設(shè)想，這種材料不只可以用來制作衣服，還可以被設(shè)計成背包、手套、圍巾等。如果從這一方面解決了續(xù)航問題，智能設(shè)備將會有更好的發(fā)展空間。

俗話說，水火無情，當(dāng)服裝配備了發(fā)電設(shè)備，服裝的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將如何修改，而其中又有哪些難點呢？面對未來，一切都是未知。