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压电承诺:用手指戳一下即可为触摸屏充电

探索压电效应及其如何为便携式电源、鞋子和柔性触摸屏设备等未来技术提供动力。

作者:Smriti Rao
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想象一下,在未来的某一天,你可以用你的运动鞋为手机充电,或者仅仅通过卷起柔性屏幕就能为触摸屏设备充电。利用压电效应——某些材料在受到机械应力时会产生电势的倾向——的新设备正让我们离这个现实又近了一步。路易斯安那理工大学的 Ville Kaajakari 通过开发一种可以嵌入鞋底的微型发电机,利用了这种效应。

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这个微小的智能设备是“MEMS”或“微机电系统”的一部分,它将计算机芯片与微型组件结合起来产生电力(EarthTechling)。

每次穿运动鞋的人散步时,压缩动作都会为发电机中的电路供电,并产生微小的可用电压。

目前,产生的能量非常少,但理论上这种发电机可以用于为不需要大量能量的传感器、GPS 设备或便携式设备供电。

“例如,这项技术可以使那些需要紧急定位设备或信标的徒步旅行者受益,”Kaajakari 说。“对于更普遍的应用,你可以用它来为便携式设备供电,而无需浪费电池”(Clean Technica)。

Clean Technica)。

这位科学家希望这项技术能够进一步发展,为手机等常见设备充电。与此同时,三星和韩国的一个研究团队已经找到了一种从触摸屏中收集能量的方法。在本月发表在《Advanced Materials》杂志上的一篇论文中,研究人员描述了他们如何将柔性透明电极与能量收集材料结合起来,生产出一种薄膜。

他们的实验设备在柔性塑料板上的高导电石墨烯电极之间夹入了压电纳米线(Technology Review)。

这种薄膜可以用于普通移动设备的触摸屏,按下屏幕每平方厘米可产生约 20 纳瓦的功率——这足以帮助驱动设备的一部分。在研究人员开发的柔性触摸屏上,你还可以通过卷起屏幕来帮助充电。科学家们希望有一天,触摸屏产生的能量能够足以让我们把电池扔进垃圾桶。该研究的合著者 Sang-Woo Kim 补充道:

“纳米发电机的柔韧性和可卷曲性为我们提供了独特的应用领域,例如为未来的可折叠、可拉伸和可穿戴电子系统提供无线电源”(Technology Review)。

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