有了這個裝置，彎曲你的手指就能產生能量

圖片來源：Getty Images

一個小小的金屬卡片，當它附著在身體上時，可以通過彎曲一根手指和其它簡單的動作來產生電流。未來某一天，我們可以為自己的電子設備供電。

「沒有人喜歡被拴在電源插座上走不開，或者隨身帶著攜帶型充電器到處晃悠。」人的身體是豐富的能量來源。我們在想：「為什麼不利用它來產生我們自己的能量呢？」該研究的主要作者，來自布法羅大學工程與應用科學學院的電氣工程副教授Qiaoqiang Gan說道。該研究發表在了《納米能源》雜誌上。

這個小卡片是一種摩擦電納米發電機。當該材料接觸到不同的材料發生摩擦後，就會產生電荷。大多數日常的靜電都是摩擦起電引起的。

一個摩擦電納米發電機的原型。（圖片來源：納米能源）

研究人員已經提出了許多利用摩擦電效應的納米發電機，但大多數都很難製造成功（需要複雜的光刻技術），或是不具備成本效益。而該團隊正在開發的這個小卡片解決了這兩個問題。

它由兩層薄薄的黃金組成，包括夾在中間的聚二甲基硅氧烷（也稱為PDMS，一種可用於隱形眼鏡、橡皮泥和其它產品中的硅基聚合物）。

該設備的關鍵是一層黃金被拉伸，導致它在釋放時被擠壓，並形成一個看起來像微型山脈的結構。當有力量重新施加時，例如手指彎曲，該運動就會導致黃金層與PDMS之間發生摩擦。

這就導致電子在黃金層之間來迴流動。「摩擦越多，產生的能量就越大，」中國科學院半導體研究所的教授，該研究的聯合作者Yun Xu這樣說道。

這項研究描述的是一個小卡片（長1.5厘米，寬1厘米），它的最大電壓為124伏特，最大電流為10微安，最高功率密度為每平方厘米0.22毫瓦。這不足以迅速給智能手機充電；但是，它可以同時點亮48盞紅色LED燈。

因為製作這個卡片很容易，Zhang領導的一組大學生，他們的任務是提高卡片的性能。該團隊計劃使用更大的黃金片，他們希望在拉伸和摺疊時能提供更多的電力。

研究人員還在開發一種攜帶型電池，以儲存卡片所產生的能量。他們設想該系統將作為各種可穿戴設備和自供電電子設備的電源。

美國國家科學基金會、中國國家基礎研究項目、國家自然科學基金、北京科技項目、中國科學院前沿科學重點研究項目和國家重點研究與發展計劃支持該工作。

蝌蚪五線譜編譯自futurity，譯者 李彤馨，轉載須授權

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