人類日常生活現(xiàn)在幾乎到了須臾不能離開移動設(shè)備的地步了。想象一下,你只要動一動就可以為你的手機充電,該是件多么令人愜意的事情,科學(xué)家告訴我們,這一天已經(jīng)為期不遠(yuǎn)了。美國密歇根州立大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種低成本膜狀納米發(fā)電機,可以捕獲人體運動能量,相關(guān)成果發(fā)表在《納米能源》雜志上。

    目前有大量有關(guān)機械能能量采集器的研究工作,其機制大多利用壓電和摩擦電效應(yīng)。新開發(fā)的納米發(fā)電機又稱為生物相容性鐵電納米發(fā)電機,由硅晶片和分層的非污染性物質(zhì)組合而成。這些非污染性物質(zhì)包括銀、聚酰亞胺和聚丙烯鐵電駐極體等。在加入特定離子后,納米發(fā)電機的每一層都包含帶電粒子,其薄如紙,成本很低。

    研究顯示,這種低成本的納米發(fā)電機無需電池輔助,當(dāng)人體運動或機械能觸碰或按壓納米發(fā)電機時,就會產(chǎn)生電能,足以操控一個LCD觸摸屏,或一排20個LED燈,或一個柔性鍵盤。納米發(fā)電機在應(yīng)用到不同設(shè)備時會有不同尺寸,比如,為觸摸屏供電的設(shè)備約手指粗細(xì),而給LED燈泡發(fā)電的設(shè)備約手掌大小。值得一提的是,當(dāng)納米發(fā)電機折疊時,其效能會指數(shù)級增長。

    由于具有輕便、柔性、成本低、生物相容性等特點,納米發(fā)電機的應(yīng)用前景廣闊。該項目首席研究員尼爾森.塞普爾韋達(dá)認(rèn)為,這一突破意味著由人體運動驅(qū)動的可穿戴設(shè)備正向我們走來,利用該納米發(fā)電機制造的鞋子,可以在人走動的過程中源源不斷地為移動設(shè)備或可穿戴設(shè)備提供電能;將其整合到手機屏中,通過不斷地觸摸屏幕,也可為手機充電。