根據(jù)麻省理工學(xué)院的研究報(bào)道,研究者發(fā)明了一種充電的新方法,那就是把電池掰彎。
Sangtae Kim和Soon Ju Choi等六人共同研發(fā)出了這款電池。從理論上看,需要用兩片超薄的鋰合金作為電極,浸入多孔聚合電解液。實(shí)際上,當(dāng)電池來(lái)回彎曲時(shí),壓力通過(guò)聚合鋰離子在電極之間產(chǎn)生AC交流電,從而對(duì)電池本身進(jìn)行充電。
(為了更形象地表示,上圖用比較夸張的方式表現(xiàn)了此項(xiàng)技術(shù)的原理:兩個(gè)金屬電極由鋰化硅構(gòu)成,該離子聚合物可以通過(guò)夾層,當(dāng)夾層彎曲時(shí),應(yīng)力不均導(dǎo)致鋰離子穿過(guò)電解液,產(chǎn)生電流)
傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)發(fā)電技術(shù)(比如壓電材料生電或摩擦生電),都是通過(guò)機(jī)械裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然而如果要依賴(lài)人體運(yùn)動(dòng)(走路,散步等)來(lái)發(fā)電,這樣的方式則具有很大的局限性。
“如果你施加一個(gè)壓力,傳統(tǒng)方法在微秒就能實(shí)現(xiàn)發(fā)電,” 巴特爾能源聯(lián)盟成員,核科學(xué)與工程和材料科學(xué)和工程教授Ju Li表示,“然而這和人類(lèi)習(xí)慣的時(shí)間概念并不相符(實(shí)在太快了)。而且,這些具有高抗電阻和抗彎折的材料,造價(jià)也不菲?!?/p>
Li認(rèn)為,相比之下,新技術(shù)采用的是非常常見(jiàn)的鋰電池,因而可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和普及。此外,電池具有更高的“韌性”,可以和穿戴技術(shù)完美兼容。
此裝置可以綁在手臂或腿上,人在日常活動(dòng)的情況下就能自然地使電池變彎(不需要額外的勞動(dòng)),將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能?!耙?yàn)樗皇軣崃W(xué)第二定律的限制,因此在理論上,轉(zhuǎn)換效率幾乎可能達(dá)到100%?!辈贿^(guò)在第一代設(shè)備上,他們保守估計(jì),轉(zhuǎn)換率“希望達(dá)到15%,不過(guò)這個(gè)系統(tǒng)的尺寸非常靈活,甚至工業(yè)級(jí)別的也不在話下?!?/p>
在經(jīng)過(guò)1500次的彎折后,Li表示,材料依然能夠保持同樣的性能?!斑@是一個(gè)非常穩(wěn)定的系統(tǒng)?!?/p>
除了應(yīng)用于可穿戴設(shè)備,新系統(tǒng)還可能應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,或用于嵌入式壓力傳感器的設(shè)置,必入道路、橋梁、鍵盤(pán)等等。
Wu Wenzhuo,普渡大學(xué)一名未參與研究的工業(yè)工程助教認(rèn)為這項(xiàng)發(fā)明很有意義?!八峁┝艘环N新的轉(zhuǎn)換機(jī)械能的方式,因?yàn)樵O(shè)備的輸出電流較大且穩(wěn)定,有助于開(kāi)發(fā)更強(qiáng)大的智能可穿戴設(shè)備,或者是人機(jī)界面,具有巨大的潛力。”
看來(lái)為了充電,以后要努力彎啊。