只需手指轻轻一动,就能为这款设备充电

A woman takes a photo as U.S. President Barack Obama holds an event aimed at increasing transparency about women's pay during an event at the White House in Washington April 8, 2014. Obama signed two executive actions, part of a continuing effort by the administration to ensure women are paid equally to their male counterparts for similar work. REUTERS/Kevin Lamarque (UNITED STATES - Tags: POLITICS BUSINESS EMPLOYMENT)
By wearing a portable device we could charge our smartphones by generating power through friction.Image: REUTERS/Kevin Lamarque (UNITED STATES - Tags: POLITICS BUSINESS EMPLOYMENT)
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动能转化为电能

如今我们拥有许多设备,它们都需要充电。虽然现在已有无线充电板,但它们仍需插入电源插座。许多情况下,过去十多年里,充电方式几乎没有任何改进。

不过,布法罗大学和中国科学院(CAS)的研究人员如今或许已经开发出这一演进过程中的下一步技术,让设备不再需要插入电源插座。根据他们最近发表于《纳米能源》期刊的研究,只需一片特殊的金属片和一点身体动作即可。

其中的奥秘在于一种称为摩擦起电的效应,大多数人其实都见过——或者感受过——这种现象。当一种材料带上电荷时,就会发生摩擦起电;这通常是因为它与另一种材料发生了摩擦接触。

没错,大多数静电都是这样产生的,比如不小心碰到别人时,你会感到轻微的电击。不,我们说的可不是情绪上的冲击哦,傻瓜。

这种接触起电现象一直很难转化为实用的电源,尽管已有研究对此进行探索。很多时候,相关材料难以制造,或者成本效益不高。研究人员开发的这片金属片据称克服了这些障碍。

以动作发电

这片金属片由两层薄金箔构成,中间夹着一块名为聚二甲基硅氧烷的硅基聚合物,这种材料通常用于隐形眼镜和傻瓜胶。一层金箔被拉伸后再释放,因此会起皱。再次施加力量时,金层与聚合物之间的相对运动会产生摩擦。

“这会使电子在金层之间来回流动。摩擦越大,产生的电能就越多。”中国科学院半导体研究所教授、论文第一作者徐云在一份新闻稿中说。研究人员解释,这种摩擦只需手指轻微一动就能产生。

在研究演示中,研究人员使用了一片仅长1.5厘米(0.6英寸)、宽1厘米(0.4英寸)的金属片。这片小金属片产生了124伏电压,其最大电流和电流密度足以同时点亮48盏红色LED灯。虽然这项技术尚未成熟,研究人员希望这种材料很快就能仅凭动作,为智能手机和其他智能设备充电。

“没人喜欢被电源插座束缚,也没人愿意随身携带笨重的便携式充电器。人体是丰富的能量来源。我们想:‘为什么不加以利用,为自己发电呢?’”布法罗大学电气工程副教授、论文第一作者甘巧强在新闻稿中说。

甘巧强和同事计划提升这款摩擦起电设备的性能,同时研发一款便携式电池,用于储存金属片产生的能量。

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