衣服的基本单元是纤维，纤维衣服基本的浸染是防寒保暖。但是，大家能否想象在不久的将来，一件衣服可以发电、可以治病，可以让你飞檐走壁？
让我们首先从能源讲起。我们常见的能源器件分两类：一类用于发电，叫能源转换器，比如太阳能电池；另一类用于储存能量，比如锂离子电池或超级电容器。这两类能源器件，我们常日见到的是板状或块状构造，是刚性而且比较笨重的。
这种构造限定了它们在很多领域的运用，尤其是一些主要的新兴领域，例如可穿着设备领域。以是我们设想，如果能把太阳能电池、锂离子电池做成纤维，就可以变成织物，末了做成衣服。未来，我们穿着这种能发电的衣服，可以办理很多领域的用电需求，从而改变我们的生活。
『能发电、能储电』
要做成能发电的衣服，首先我们要得到能发电的纤维。
这种能发电的纤维是一个器件，而任何器件的核心部件都是电极，以是首先要得到纤维的电极材料。我们发明了一种名为“取向”的独特材料，它是由碳纳米管通过拉丝的办法得到的。
碳纳米管是一个什么样的材料？它是一个由碳原子形成的管状构造，其直径只有头发丝的千分之一到万分之一，密度是钢的1/6，强度却是钢的100倍。它的电导率与金属相称，以是可以制作成纤维状碳纳米管电池，然后制成衣服，这样的衣服一个白天（10小时）可发电6.1万毫安时，相称于反复为苹果手机充电4次。
这件衣服的基本单元是纤维太阳能电池。它是怎么做成的？作为电极的碳纳米管纤维，我们在它的表面镀上赤色的光电活性材料，用于接管太阳光，产生电。而碳纳米管纤维的正面涂了其余一层电极膜，两个电极可以把赤色光电活性材料产生的电传到外电路。
在反复弯折时，这种碳纳米管纤维仍可稳定供电。目前，光电转化率最高可达到9.45%，这意味着它可以在商业上进行推广运用。这个纤维状的太阳能电池还有一个独特的优点，即不管阳光从哪个角度照过来，它的光电转化率都非常稳定。因此，当你穿一件由这种纤维制成的衣服去运动时，这件衣服仍旧能高效、安全地为你随身携带的电子产品供电。
在白天，太阳能电池可以供电，那晚上怎么办？我们希望，这件衣服可以将白天的电通过电池储存起来，供晚上须要的时候利用。以是，我们还希望把锂离子电池、超级电容器等储能的器件也做成衣服。
这便是这类神奇纤维的第一大功能———发电、储电。
『可变色、可发光』
接下来先容这类纤维的第二大功能，它可以变色，也可以发光。未来，我们可以把它做成各种各样的颜色，把它图案化，使它按照你的需求进行改变。也便是说，你只须要买一件衣服，就可以适应不同场合的穿搭。
变色的纤维是怎么制成的？我们知道，变色龙可以在不同环境下改变皮肤的颜色，紧张源于它皮肤表层材料构造的变革。基于类似思路，我们引入了“丁二炔”这类高分子材料，它可以和碳纳米管进行复合，当通电时，这种高分子材料的构造会发生变革，颜色也会随之发生变革。蓝色的纤维在通电后会变成赤色，当关闭电源后，赤色又变成蓝色，全体过程在1秒内完成，可反复进行。
衣服又是怎么发光的呢？我们首先在一根纤维（可以是碳纳米管纤维）的电极基底上涂上一层发光的活性材料，再涂上另一层发光电极，这实际上便是在两个电极中间夹着活性发光材料。这样，一根纤维在很小的电压（3—5伏）下，可以均匀地360度发光，而且它是可控的，你可以得到不同颜色的光。
实际上，这种纤维还有其他很多功能。比如，它可发热、可制冷，能轻松应对一些极度条件。我们还可以把这种纤维做成手套，只要你戴上手套，就可以在墙壁上爬行，这有点像电影里的蜘蛛侠。
大家可能会问：这类多功能的神奇纤维材料什么时候可以买到？价格若何？未来，大部分工薪阶层都可以买得起由这种纤维材料制成的衣服。我们有情由期待，在不久的将来，这类纤维材料可能颠覆我们的生活办法，创造人类全新的未来。
彭慧胜教授
栏目主编：龚丹韵 笔墨编辑：徐蓓 题图来源：图虫创意 图片编辑：雍凯
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