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Moisture-electric generation textiles for wearable energy devices: Materials, structures, manufacturing, and applications
Qiuyu Zhou, Mengyu Du, Zhenyun Zhao, Wei Chen*
第一作者：周秋宇
通讯作者：陈韦
通讯单位：浙江理工大学
全文链接：https://www.oaepublish.com/articles/ss.2025.96
导读
随着可穿戴能源电子设备的发展与普及，其在供电、生物监测及智能交互等领域的应用受到更多关注。湿度发电(MEG)作为一种极具前景的绿色能量采集策略展现出巨大潜力。我们系统综述了近年来湿度发电纺织品(MEGTs)的研究现状与场景应用，探讨了其器件的柔性材料设计、结构类型以及制造技术，重点突显了电子纺织品在自供电智能设备和个性化医疗领域的广阔应用前景，对致力于开发可持续、高性能且环保的可穿戴能源技术的研究提供理论与应用层面的参考。
图片摘要
图文导读
图1. MEGT的机制、发电材料、器件结构、制造工艺及应用示意图。
MEGT器件的研发正从实验室研究向实际应用转型，其结构包括一维纱线、二维薄膜和三维多层结构。该领域的研究已从早期对单一材料的探索，发展到通过复杂的非对称器件设计和先进的纺丝、织造等工艺，将湿气发电深度整合到纤维或织物中。基于纺织品本质，器件具备天然的柔韧性、透气性和可拉伸性，能完美贴合人体曲面，满足长期穿戴需求。纤维或织物形态使其易于与其它功能纤维在编织结构层面进行一体化集成，进而提高智能纺织品多功能化的应用。其中湿法纺丝和静电纺丝作为制备发电层的常用纺丝技术，可实现大面积纤维薄膜的稳定制备，增强了可穿戴设备的柔韧性和集成度，为器件产业化提供技术支撑。
图2. 通过纺丝技术大规模制造发电层。(A)湿法纺丝制备PEDOT-PDDA/NaAlg核壳纤维。(B)基于SA的同轴纤维湿纺工艺。(C)静电纺丝制备含电解质的纳米纤维膜及其结构示意图。(D)在CNW/LiCl基底上静电纺丝制备的PAN和P(VDF-TrFE)薄膜。
丝网印刷技术和数字制造技术是实现高性能电极大面积、图案化制备的关键路径，显著提升生产效率，为构建一体化、自供能的智能MEGTs系统提供了重要的工艺支撑。
纺织品固有的柔韧性、透气性和生物相容性使其能够舒适贴合人体或曲面，MEGT设备体积小巧、柔韧可折叠且具有延展性，可嵌入织物与装饰品中，成为可穿戴发电设备的理想介质。其发展不再局限于单一发电功能的优化，而是通过多层次的协同创新，将湿电纺织品打造为集能量捕获、存储、传感与通信于一体的平台型技术。
图4. 可穿戴设备在能源供应中的应用。(A)为可穿戴柔性电子设备供电。(B)“湿气供电套筒”为可穿戴计步器供电。(C)应用于可穿戴的无线传感器。(D)可穿戴MEGT设备用于监测身体信号的系统。
总结与展望
通讯作者
陈韦
浙江理工大学
基金支持
引用信息
Zhou, Q.; Du, M.; Zhao, Z.; Chen, W. Moisture-electric generation textiles for wearable energy devices: materials, structures, manufacturing, and applications. Soft Sci. 2026, 6, 10. https://dx.doi.org/10.20517/ss.2025.96
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