穿戴式裝置正火紅，除了智能手表、智能手環(huán)等常見的穿戴裝置，你知道還有智慧衣嗎?相較于智慧手表或手環(huán)，智慧衣能更貼近、更大范圍的覆蓋人體，在生理檢測上，能比手環(huán)類產(chǎn)品來的準(zhǔn)確。但若要能夠檢測，智慧衣就得通電，目前市面上的智慧衣仍需要額外的供電裝置(像是固體電池等)來供給電力，不但累贅，也降低了穿戴舒適性。

超級電容器供電于無形之中

美國卓克所大學(xué)(DrexelUniversity)近期和美國海軍學(xué)院合作了一項(xiàng)研究計(jì)劃，他們找出一種方式，能夠讓活性碳顆粒嵌入不同類型的毛線中，藉此可儲存能量，進(jìn)而觸發(fā)傳感器及電子整合裝置，并將這類針織品改良而成智慧衣。

這些由不同類型感測組件制成的「智能布料」，其實(shí)已經(jīng)發(fā)展十年之久。但以往這些產(chǎn)品往往都只是實(shí)驗(yàn)室里的展示品，近幾年才開始進(jìn)入消費(fèi)者市場，像是能夠監(jiān)控運(yùn)動員生理狀況的智能穿戴裝置，以及追蹤健康與身心狀況的產(chǎn)品。根據(jù)Gartner在2014年底的報(bào)告指出，智慧服裝的市場將會從2014年的十萬件，成長到2016年的兩千六百萬之譜。

直至目前為止，市面上多數(shù)產(chǎn)品皆會利用額外的處理裝置來做數(shù)據(jù)擷取，并和智能手機(jī)、平板等行動裝置鏈接。這些處理裝置的模塊雖然不大，但仍必須使用傳統(tǒng)電池供給電力，從美學(xué)或是功能的角度來看，這樣的設(shè)計(jì)其實(shí)都不盡理想。

因此，創(chuàng)造一個(gè)高彈性，且能整合到針織品的能量儲存器一直是相關(guān)研究人員的目標(biāo)。終于在去年，來自中國與美國的研究團(tuán)隊(duì)有了一些成果，他們分別展示了由石墨與碳奈米管制成，且能編織進(jìn)服飾的纖維狀超級電容器。當(dāng)時(shí)的報(bào)導(dǎo)指出，這些以碳為基礎(chǔ)的微型超級電容器，每個(gè)纖維擁有最高的體積能量密度(每小時(shí)6.3微瓦/每立方毫米，相當(dāng)于一個(gè)4伏特，每小時(shí)500微安培的電池)。但是這些產(chǎn)品雖然看似強(qiáng)大，其造價(jià)卻相當(dāng)昂貴，而且碳奈米管可能含有毒性的疑慮尚未被排除，再再都降低了此產(chǎn)品的商業(yè)價(jià)值。

關(guān)鍵因子：活性碳、天然纖維焊接與離子液體

為了能夠創(chuàng)造出不需外在裝置、成本低廉的能量儲存裝置，卓克斯大學(xué)的團(tuán)隊(duì)開始采用價(jià)格便宜的活性碳。除了便宜外，活性碳安全無毒，甚至常常被用于減少有毒物質(zhì)的吸收。根據(jù)卓克斯大學(xué)材料科學(xué)家YuryGogotsi表示，只要使用約3000平方公分的面積(相當(dāng)于襯衫背部中央?yún)^(qū)塊的大小)，便能儲存相當(dāng)于一個(gè)4平方公分大小的錢幣型電池的電力。

為了達(dá)到這樣的能量密度，該團(tuán)隊(duì)采用一種叫做天然纖維焊接的技術(shù)(NaturalFiberWelding，NFW)，這種技術(shù)是由美國海軍學(xué)院的化學(xué)教授PaulC.Trulove與空軍辦公室的科學(xué)研究部的HughC.Delong發(fā)明。NFW可讓像是活性碳等材料，嵌入由棉、麻、竹子或人造絲制成的紗布、織品。

NFW技術(shù)雖然復(fù)雜，但在卓克斯大學(xué)與海軍學(xué)院團(tuán)隊(duì)的努力下，它們制造出一臺專門用于NFW的機(jī)器，能夠持續(xù)的生產(chǎn)出數(shù)十米的紗布?！刚嬲枰杀镜闹挥蠳FW過程中所需的離子液體」海軍學(xué)院總司令DavidP.Durkin說：「它們雖然昂貴，卻是非常優(yōu)異的替代有機(jī)溶劑，因?yàn)樗鼈儾粫]發(fā)，甚至可以在水中重建，進(jìn)而回收」，Durkin認(rèn)為，如果NFW技術(shù)被規(guī)?；?，那么離子液體的成本將會是一項(xiàng)關(guān)鍵因素。

電力供給效能尚待解決

在現(xiàn)有技術(shù)下，能量儲存紡織品的所能供給的電力其實(shí)并不多，像智能手機(jī)等行動產(chǎn)品可能都不敷使用，但還是有許多其他應(yīng)用可以受惠于這類紡織品。

在現(xiàn)有技術(shù)下，能量儲存紡織品的所能供給的電力其實(shí)并不多，像智能手機(jī)等行動產(chǎn)品可能都不敷使用，但還是有許多其他應(yīng)用可以受惠于這類紡織品。卓克斯大學(xué)博士生KristyJost解釋道，現(xiàn)在市面上有越來越多的電子紡織品，但多數(shù)產(chǎn)品仍需藉由固體電池來提供電力，針對此點(diǎn)，她致力于儲能紡織品的研發(fā)，最終目標(biāo)是希望生產(chǎn)出一種能量儲存裝置，能夠驅(qū)動相關(guān)電子產(chǎn)品，像是針織傳感器、低功率的通信設(shè)備等。

相較智慧手表、手環(huán)等較為High-Tech的產(chǎn)品，智能衣則High-Touch多了，不但能夠真正「穿」在身上，也能提供更準(zhǔn)確的生理數(shù)值。在娛樂價(jià)值上，模特兒與藝人也能穿著智慧衣，在表演時(shí)展現(xiàn)更多炫麗的特效，增加娛樂效果。只要能夠解決電力供應(yīng)的缺點(diǎn)，相信在2016年達(dá)成兩千六百萬件的市場規(guī)模絕對不是問題。