靈活的設備將運動轉化為能量

薄膜狀裝置通過人體運動產生能量，并可用于操作多個物體，包括LCD觸摸屏，LED燈和柔性鍵盤。

一段時間以來，研究人員一直在探索如何利用運動作為可穿戴設備的能量收集方式。但是現在密歇根州立大學的一些工程師已經將這種類型的工作提升到了一個新的水平，這種類似的設備可以為下一代柔性電子設備提供動力，如移動電話，觸摸屏和鍵盤。

該大學的研究人員已經開發出了一種低成本的納米發電機，它采用硅片制成，并由幾片薄薄的環保物質制成。那些包括銀，聚酰亞胺和聚丙烯鐵電駐極體 - 最后一個適用于設備的名稱：生物相容性鐵電駐極體納米發電機，或FENG。

研究人員還說，研究人員還添加了離子，使設備中的每一層都含有帶電粒子，使設備在被人體運動或機械能壓縮時產生電能。

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電氣和計算機工程副教授兼該項目的首席研究員Nelson Sepulveda表示，這項工作為可穿戴設備和其他設備鋪設了通過人體運動產生的能量來延長電池電量的方式。他說，它還可以為低功耗電子產品提供唯一的能源。Sepulveda和合作研究人員在納米能源雜志上發表了一篇關于他們工作的論文。

“我預計，相對較快的是，不需要為手機充電一整周，例如，因為這種能量將由你的機芯產生，”他說。

在測試手掌大小的設備時，科學家們成功地操作了一個LCD觸摸屏，一組20個LED燈和一個靈活的鍵盤，只需使用觸摸或按壓動作，完全沒有電池輔助。靈活鍵盤的視頻如下。

研究人員表示，除了這些設備外，輕巧，靈活，可擴展的能量采集設備還可以用于為許多其他自動電子設備供電，例如移動電話和其他也使用觸摸屏的設備。

Sepulveda說，該設備的另一個好處是折疊后它變得更加強大，這意味著它可以定制，以適應像鞋子這樣的應用，為無線耳機等可穿戴設備供電。

“每次折疊它都會成倍地增加你創造的電壓，”他說。“你可以從一個大型設備開始，但是當你將它折疊一次，再一次折疊時，它現在變得更小，能量更大。現在它可能足夠小，可以放入鞋子的特制鞋跟，這樣每次鞋跟撞擊地面時都會產生力量。“

他們表示，該團隊將繼續努力為各種應用優化設備。該研究由國家科學基金會資助。

Elizabeth Montalbano是一位自由撰稿人，撰寫了超過15年的技術和文化。她曾在鳳凰城，舊金山和紐約擔任專業記者。她目前居住在葡萄牙西南海岸的一個村莊。