人类日常生活现在几乎到了须臾不能离开移动设备的地步了。想象一下,你只要动一动就可以为你的手机充电,该是件多么令人惬意的事情,科学家告诉我们,这一天已经为期不远了。美国密歇根州立大学的研究人员开发出一种低成本膜状纳米发电机,可以捕获人体运动能量,相关成果发表在《纳米能源》杂志上。

目前有大量有关机械能能量采集器的研究工作,其机制大多利用压电和摩擦电效应。新开发的纳米发电机又称为生物相容性铁电纳米发电机,由硅晶片和分层的非污染性物质组合而成。这些非污染性物质包括银、聚酰亚胺和聚丙烯铁电驻极体等。在加入特定离子后,纳米发电机的每一层都包含带电粒子,其薄如纸,成本很低。

研究显示,这种低成本的纳米发电机无需电池辅助,当人体运动或机械能触碰或按压纳米发电机时,就会产生电能,足以操控一个LCD触摸屏,或一排20个LED灯,或一个柔性键盘。纳米发电机在应用到不同设备时会有不同尺寸,比如,为触摸屏供电的设备约手指粗细,而给LED灯泡发电的设备约手掌大小。值得一提的是,当纳米发电机折叠时,其效能会指数级增长。

由于具有轻便、柔性、成本低、生物相容性等特点,纳米发电机的应用前景广阔。该项目首席研究员尼尔森·塞普尔韦达认为,这一突破意味着由人体运动驱动的可穿戴设备正向我们走来,利用该纳米发电机制造的鞋子,可以在人走动的过程中源源不断地为移动设备或可穿戴设备提供电能;将其整合到手机屏中,通过不断地触摸屏幕,也可为手机充电。

总编辑圈点

有网友改编马斯洛需求理论,认为在“手机依赖症”泛滥的今天,人的基本需求,是“电”,其次,是“WiFi”。之前中国科学家研制出摩擦纳米发电机,为微小电子器件提供电力,让其实现自驱动。这次的纳米发电机又有所不同,它轻薄、便携,尺寸还可大可小。如果发电效率可以保证,成本能够得到控制,它的应用前景确实光明。毕竟,清洁能源,健康生活,这些美好的概念,纳米发电机全都有。

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