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运动
我们每天都会走路。我们身体中的能量除了需要为我们身体中的细胞提供外,大部分的能量都用于供给肌肉的运动、心脏的跳动以及人体的呼吸上(我相信你肯定会赞同这一观点的,因为这些都是非常重要的事情)。
自行车发电机或发条手电筒这两个发明,都是在将这一动能转化为电能。似乎目前也没有什么类似的新的想法了,但其实事情已经在慢慢变得更加复杂了。
在过去的几年中,研究人员已经开始开发一些材料——其中的原理被称为压电性——能够从人体运动中产生电力。压电材料自发地产生电荷时,会接触到应力(希腊文压电意味着挤压或按)。
这些材料已经被用于无数的工业应用之中,甚至是不起眼的点烟器(在“点击”时,你所听到的那种类似电子的声音其实就是压电晶体被击中的声音)。而如今,他们的下一个应用领域可能就是开发出能够产生能量的面料。
其中最先进的当属在2013年由中美合作研究团队发明的一种合成橡胶基压电纤维,这一材料仅需使用人类运动所产生的动能就能够产生电能。当志愿者穿上一块这种面料制成的鞋垫走路时,所产生的电力足够点亮30个LED。更令人兴奋的是,当把这一织物贴在衬衫上后走路,产生的电量甚至能够为锂离子电池充电一个小时!
压电材料的潜力越挖掘越宽广。这些材料也被用于从内部器官获取能量。去年,美国成功从被打过镇定剂的牛、羊体内的心脏的跳动和肺部的收缩扩张等动作获得了动能并成功将其转化为电量,这全要感谢隔膜电——研究人员在体内器官附加了超薄的压电材料。
令人印象深刻的是,植入的织物功率约为一微瓦(百万分之一瓦),这个功率大体上已经能够达到运行一个心脏起搏器所需的电量了。
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