一则新鲜出炉的报告显示,一种极为方便的能量收集装置横空出世,其能量来源是人体的动作。该装置轻薄小巧,能被安装在衣服布料中,只要我们动一动,就能给智能手机和健身追踪器等个人电子产品充电。出门在外不用带任何东西,全天电话网络畅通,岂不是美滋滋? 许多关于此类的研究都专注于从外界的能量源采集能量,例如震动、变形、温度变化,或者光能、无线电波、生化反应等;最近,甚至有智能手机采用了外界的无线电波给自己充电;但是,一个重要的能量源却无人问津,那就是人体动作产生的多余能量。这款设备的研制者之一、来自美国范德堡大学的学者卡里·平特(Cary Pint)提出: “未来我们可以直接通过自身动作和周围环境给个人设备充电——毫不夸张地说,我们本身就是一个充电宝。”然而,许多设备都宣称能捕捉低频人体动作的能量,但所用材料通常只能在运动频率超过每秒100次时才能发挥出最佳效能,于是大部分人体动作产生的能量都白白流失了。 这个新设备直径只有人类发丝的五千分之一,能从最细微的人体动作中捕获能量,从而高效率转化性能。“与其他捕获人体动作能量的方法相比,我们的产品所采用的方法有两大根本优势,”平特介绍道,“我们的材料小巧轻便,能安装在布料之中且不影响着装外观和触感。它还能从频率低于10赫兹(即每秒震动不到10次)的动作中收集能量,这个范围已经涵盖了所有低频的人体动作。” 在这项新研究中,科学家们使用了黑磷薄片,这种材料在电气、光学和电化学方面的特性令纳米技术研究者十分感兴趣。 科学家再结合纳米技术领域另一种颇让科学家们看好的高性能材料——石墨烯,通过化学工艺在石墨烯上镀上了多层极薄的黑磷 ,制作出两片相同的黑磷电极,然后将电解质夹在电极之间。这两种神奇的材料一同使用,可通过弯曲和伸缩产生能量,于是终于实现了性能上新的突破。团队发现, 该模型能从频率低于10赫兹(每秒震动10次)甚至0.01 赫兹(每100秒震动1次)的动作中收集能量。比这还慢的动作在人类身上几乎不存在。 看到这里,企鹅君赞叹的同时不仅也捏一把汗——给最爱的夹克装上这些设备是不错,但小编可不想自己的衣服会像某星手机那样爆炸。这些设备安全吗?“论文的审稿人也向我们提出过安全问题,这种安全隐患完全不存在。电池如若着火,那只能是因为正负电极短路从而引燃了电解质。”平特笑着回答,“我们的收集装置有两个相同的电极,即便短路也只是无法收集能量而已。不过,如果你把我们的设备放到酒精喷灯下用火烧,那它确实会着火,”说到这里他若有所思地停顿了一下,“我们还将会把电解质换成固体,以避免这种夸张的情况发生。” 目前,由于人体动作产生的电压只是毫伏级的,所以该设备在使用上还存在一定的局限。不过,该团队接下来会致力于解决这一问题,而且平特认为该设备的前景不仅限于发电:“我们的产品安装在衣服中时,能将人体动作转化为灵敏度极高的电子信号,准确记录我们的动作。不仅如此,我们现在将这种能跟踪三维动作的设备与虚拟现实技术结合的想法——它还有无限的可能性可以发展延伸。”不知道当这种集方便与高性能为一体的高科技产品面世之时,我们的生活会有多大的改变?如果价格不是那么贵,丢三落四的小编倒是很想去体验一把不愁没充电宝的生活。你呢?文章来源:http://www.sciencealert.com/ultrathin-device-generates-power-from-human-movement 文章由企鹅科学和科普中国联合推出 转载请注明来自“科普中国”

科技再升级!小巧轻便的发电设备,客官来一份不?

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一则新鲜出炉的报告显示,一种极为方便的能量收集装置横空出世,其能量来源是人体的动作。该装置轻薄小巧,能被安装在衣服布料中,只要我们动一动,就能给智能手机和健身追踪器等个人电子产品充电。出门在外不用带任何东西,全天电话网络畅通,岂不是美滋滋?许多关于此类的研究都专注于从外界的能量源采集能量,例如震动、...