【前沿】把電池“掰彎”就能給手機(jī)充電

　　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。

　?。榱烁蜗蟮乇硎?，下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。”

　　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。“因?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%。”不過(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。”

　　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。“這是一個(gè)非常穩(wěn)定的系統(tǒng)。”

　　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。“它提供了一種新的轉(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。