人類日常生活現在幾乎到了須臾不能離開移動設備的地步了。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,科學家告訴我們,這一天已經為期不遠了。美國密歇根州立大學的研究人員開發出一種低成本膜狀納米發電機,可以捕獲人體運動能量,相關成果發表在《納米能源》雜志上。

    目前有大量有關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。新開發的納米發電機又稱為生物相容性鐵電納米發電機,由硅晶片和分層的非污染性物質組合而成。這些非污染性物質包括銀、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電機無需電池輔助,當人體運動或機械能觸碰或按壓納米發電機時,就會產生電能,足以操控一個LCD觸摸屏,或一排20個LED燈,或一個柔性鍵盤。納米發電機在應用到不同設備時會有不同尺寸,比如,為觸摸屏供電的設備約手指粗細,而給LED燈泡發電的設備約手掌大小。值得一提的是,當納米發電機折疊時,其效能會指數級增長。

    由于具有輕便、柔性、成本低、生物相容性等特點,納米發電機的應用前景廣闊。該項目首席研究員尼爾森.塞普爾韋達認為,這一突破意味著由人體運動驅動的可穿戴設備正向我們走來,利用該納米發電機制造的鞋子,可以在人走動的過程中源源不斷地為移動設備或可穿戴設備提供電能;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。