生命在于運動，電能源于運動

材料牛注：滑動手機屏幕就可以給手機充電，敲擊鍵盤就可以給鍵盤充電，走一走路就可給頭上的無線耳機充電，你是不是以為這是科幻片中的畫面？大錯特錯這樣的場景馬上就可以發生在現實生活中啦，讓我告訴你怎么來實現。

近期，密歇根州立大學的研究人員發明了一種通過人類運動來獲取能量的方法。他們研發的器件叫做生物相容性鐵電駐極體納米發電機，簡稱FENG。該研究成果近期發表在Nano Energy雜志上。

這個高端的FENG的原理是什么呢？

密歇根州立大學電子與計算機工程系的副教授Nelson Sepulveda，也是該研究團隊的核心成員，他解釋道：“該器件的最初狀態是一個硅片，然后沉積多層薄膜，這些膜層包括銀層、聚酰亞胺和聚丙烯等對環境無害的物質。再通過離子注入使每一層都具有帶電粒子。當人們通過運動或者機械作用對其產生壓力后，該器件就可以產生電能了。”

此外，FENG是具有薄膜結構的裝置，就像一張紙一樣薄，因此可以為不同種類和大小的設備提供電能。例如，給LED燈提供能量的FENG器件有巴掌大小，而給觸控屏提供能量的則只有拇指大小。值得注意的是，該器件在折疊后會變得越來越強大。每折疊一次得到的電壓就會呈指數增加，當你一次又一次地折疊后，它就會變得特別小，并且具有很高的能量。當它足夠小時，我們就可以把它放入特殊制作的鞋跟里面，每次鞋跟撞擊地面時都會產生電能。

FENG器件有哪些應用呢？

通過前面的原理分析，我們可以先總結一下它的優勢：輕量便捷，結實耐用，可彎曲，易伸縮，成本低，還具有生物相容性。因此，FENG器件具有廣闊的應用前景，可以為多種電子產品提供能量，例如手機，無線耳機，柔性鍵盤，以及其他觸屏裝置。

Nelson Sepulveda工程師表示：在不久的將來，我們就可以通過人類運動為可穿戴設備提供能量。幾個星期不用給手機充電是常有的事情。接下來我們要研究的方向就是怎么把能量傳輸出去，怎樣才能把鞋跟產生的電能輸送給頭上戴的無線耳機。

原文鏈接：Pioneering nanotechnologu capture energy from people

文獻鏈接：Flexible and biocompatible polypropylene ferroelectret nanogenerator (FENG): On the path toward wearable devices powered by human motion

本文由編輯部武俊生提供素材，陳靜編譯，點我加入材料人編輯部。

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