美国普林斯顿大学(Princeton University)开发出了通过弯曲伸展进行发电的片状硅橡胶(,)。“发电效率提高到了原产品的4倍以上”(该大学)。据介绍,通过将其嵌入便携终端及鞋子的内部,可在步行及跑步时进行发电,此外还设想将其植入肺部等人体器官,通过呼吸使其发电,为心脏起博器(Pacemaker)供电等。
该产品由普林斯顿大学航空航天机械工程系Michael McAlpine教授的研究小组开发而成。通过在片状硅橡胶(PDMS)内部嵌入压电材料PZT(锆钛酸铅)薄膜制成(图1)。特点是发电效率高。该研究小组强调,弯折时产生的80%的机械能可转换为电力。该效率为原来同类型发电元件的4倍以上。
该产品之所以能够获得高效率,关键在于McAlpine等称之为“Nanoribbon(纳米带)”的PZT薄膜形状。在PZT薄膜上铺设了100多条宽度不足10μm的纸条状纳米带。具体的制作方法是,首先将PZT薄膜在氧化镁底板上层叠。然后,在其上方粘贴PDMS片,{zh1}剥离PDMS片,将PZT薄膜转印到PDMS上(图2)。
目前制作的PDMS片尺寸为拇指大小,“还可制作比这一尺寸大很多的产品”(该大学)。PDMS与生物体具有良好的融合性,经常用于人工器官等医疗用途。该研究小组还计划利用这一特性,将其植入肺部等器官,通过呼吸时肺部伸缩产生的能量向嵌入型医疗设备供电。(记者:野泽 哲生)
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