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薄膜狀裝置通過人體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生能量,并可用于操作多個(gè)物體,包括LCD觸摸屏,LED燈和柔性鍵盤。一段時(shí)間以來,研究人員一直在探索如何利用運(yùn)動(dòng)作為可穿戴設(shè)備的能量收集方式。但是現(xiàn)在密歇根州立大學(xué)的一些工程師已經(jīng)將這種類型的工作提升到了一個(gè)新的水平,這種類似的設(shè)備可以為下一代柔性電子設(shè)備提供動(dòng)力,如移動(dòng)電話,觸摸屏和鍵盤。
該大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出了一種低成本的納米發(fā)電機(jī),它采用硅片制成,并由幾片薄薄的環(huán)保物質(zhì)制成。那些包括銀,聚酰亞胺和聚丙烯鐵電駐極體 - 最后一個(gè)適用于設(shè)備的名稱:生物相容性鐵電駐極體納米發(fā)電機(jī),或FENG。
研究人員還說,研究人員還添加了離子,使設(shè)備中的每一層都含有帶電粒子,使設(shè)備在被人體運(yùn)動(dòng)或機(jī)械能壓縮時(shí)產(chǎn)生電能。
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電氣和計(jì)算機(jī)工程副教授兼該項(xiàng)目的首席研究員Nelson Sepulveda表示,這項(xiàng)工作為可穿戴設(shè)備和其他設(shè)備鋪設(shè)了通過人體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)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(chǎn)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(fā)表了一篇關(guān)于他們工作的論文。
“我預(yù)計(jì),相對(duì)較快的是,不需要為手機(jī)充電一整周,例如,因?yàn)檫@種能量將由你的機(jī)芯產(chǎn)生,”他說。
在測(cè)試手掌大小的設(shè)備時(shí),科學(xué)家們成功地操作了一個(gè)LCD觸摸屏,一組20個(gè)LED燈和一個(gè)靈活的鍵盤,只需使用觸摸或按壓動(dòng)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(shè)備外,輕巧,靈活,可擴(kuò)展的能量采集設(shè)備還可以用于為許多其他自動(dòng)電子設(shè)備供電,例如移動(dòng)電話和其他也使用觸摸屏的設(shè)備。
Sepulveda說,該設(shè)備的另一個(gè)好處是折疊后它變得更加強(qiáng)大,這意味著它可以定制,以適應(yīng)像鞋子這樣的應(yīng)用,為無線耳機(jī)等可穿戴設(shè)備供電。
“每次折疊它都會(huì)成倍地增加你創(chuàng)造的電壓,”他說。“你可以從一個(gè)大型設(shè)備開始,但是當(dāng)你將它折疊一次,再一次折疊時(shí),它現(xiàn)在變得更小,能量更大?,F(xiàn)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(shí)都會(huì)產(chǎn)生力量。“
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