新納米技術:走路、劃屏等動作將可為手機充電!

密歇根州立大學研究人員開發出一種先進的納米技術,可能很快就可以實現利用人體動作給智能手機、穿戴設備充電,比如行走、劃屏幕。

這項新納米技術以Flexible and biocompatible polypropylene ferroelectret nanogenerator (FENG): On the path toward wearable devices powered by human motion為題發表在《Nano Energy》(影響因子11.553)。論文下載地址:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285516304244

有了改新納米技術,只需要簡單的觸摸與按壓動作,甚至不需要電池的輔助,就可以讓LCD觸摸屏運行,還可以點亮20個LED燈,讓軟鍵盤運行。

應用示例

項目首席研究員Nelson Sepulveda副教授說:“我們正努力用人體動作給穿戴設備提供電能。預計很快我們就可實現手機一周不充電,因為人體動作將可產生電能。”

研究人員開發了一種生物相容性鐵電駐極體納米發電機,簡稱FENG,它是一種和紙一樣薄的新設備,可以塑造成各種形狀尺寸。研究人員指出,薄膜式納米發電機是一種低成本設備,而且當它折疊時能量更大、效率更高。

這項新設備由矽晶片和幾個薄層組成,包括了銀、聚酰亞胺、聚丙烯鐵電駐極體。這些薄層非常環保。每一薄層都添加了離子,使得該設備擁有帶電粒子。當人體移動、或者機械能作用時就會形成電能。

FENG的制備過程及相關組織照片

研究人員指出,由於FENG折疊時能量更大,它一開始可以是一個大設備,然後不斷折疊變成更小、能量更大的設備。據稱,每一次折疊都會讓設備產生的電壓成指數級增長。

 

FENG折疊後的性能

FENG具有重量輕、柔韌、與生物相容、可擴展、低成本等眾多的優勢,被認為是一種有廣闊前景的方法,可以作為捕捉機械能的替代選擇。

轉自微信公眾號 材料科學與工程(ID:mse_material)