自驱动手机:压电效应的应用

Sound-Driven Piezoelectric Nanowire-Based Nanogenerators

韩国的一个研究小组报道了可以将声波转换为电能的纳米压电发电机,为未来开发自驱动的手机等移动电子设备开辟了道路。

该纳米发电机使用氧化锌纳米线材料,利用压电效应的原理,将机械的激励(声波引起外界压力的变化)转换为电能。纳米线被夹在一层氮化镓薄膜和一层Au-Pd-高分子层之间,分别作为底部和顶部的电极。

顶部的Au-Pd-高分子层有很好的弹性,感受到外界的声波就会发生震动,并传递给下面的氧化锌纳米线。在试验过程中,研究人员制作的发动机在100dB的声波下得到了50mV的电压。

虽然这只是一个很低的电压值,但该小组相信他们的这种设计有可能在未来应用到各种移动的电子设备中,甚至是大规模的环境方面的应用。例如:通过公路上的噪声来发电。

S. N. Cha et al., Adv. Mater. ; DOI: 10.1002/adma.201001169