未来，您的锻炼——或者更确切地说，您的锻炼装备——或许就能产生足够的能量为您的活动追踪器充电。德克萨斯大学达拉斯分校和韩国汉阳大学（以及其他一些机构）的研究人员发现，通过将碳纳米管扭曲成纱线，形成他们称之为“扭子收割机”的装置，他们可以利用机械能并将其转化为电能。他们本周在《科学》杂志上发表了他们的研究结果。
“理解扭子收割机最简单的方式是，你有一段纱线，你拉伸它，它就会产生电，”德克萨斯大学达拉斯分校的纳米技术研究员、首席作者卡特·海恩斯说。
需要明确的是，海恩斯对延长健身追踪器的使用时间并不特别感兴趣。然而，他感兴趣的是利用机械能的波动——从海浪，到人类活动产生的能量，比如我们走在人行道上时产生的振动——并找到一种利用它的方法。我们或许已经学会了利用原子能，但在将机械能转化为电能方面，我们唯一具有经济可行性的选择是水电和风能。这项新研究中详述的技术可能让我们离利用机械能进行更广泛的用途更近一步。
我们说的不是您用来编织的纱线。海恩斯和他的合著者使用的是碳纳米管——它们的直径比人类头发细一万多倍。碳纳米管可能是制造Vantablack（一种超黑“涂料”，能吸收99.965%的可见光）的关键成分。
研究人员将碳纳米管片材以一种类似于《睡美人》中被纺车刺伤手指的方式进行旋转。可以说，由此产生的电荷就是他们自己的“白马王子”。
“我们只有小小的电动机，我们打开电源，它就开始转动。我们可以把那张片材固定在马达上，它就会被纺成纱线——就像你在制作羊毛一样，”海恩斯说。“还有一个额外的技巧是，我们将纱线拧到非常高的程度，直到它开始自己卷曲。在合适的条件下，你会得到一个像弹簧一样的漂亮线圈，如果你得到了弹簧，你就有了产生电所需的激励。”
所有产生的扭子收割机只需要一点电解质——一种溶于水后能帮助溶液导电的物质。一点盐水就能奏效，给纱线充电。当纱线被扭曲或拉伸时——例如，当穿着由这种材料编织的裤子的人弯腰触碰脚尖，或者当海浪冲刷着这种材料的薄片时——纱线上的电荷会靠得更近，从而增加它们的能量。
到目前为止，海恩斯和他的同事们已经能够将扭子收割机缝进一件衬衫，通过正常的呼吸拉伸纱线并产生电信号。目前，碳纳米管相对昂贵。但海恩斯认为它们在智能家居设备中的应用不远了。很容易就会积累几百个传感器，每个传感器只需要微小的电量——但如果需要不断更换电池或插入家用电源系统，那将是一件很麻烦的事——所以也许少量扭子收割机就能让您的设备实现自给自足。
未来，随着纳米管成本的下降，海恩斯希望它们能够被用于从海浪中收集能量。
“你需要一个好的设备来收集能量，”海恩斯说，“但不能随着时间的推移而损坏。”而大海，以盐水的形式，已经提供了纳米管所需的电解质溶液。
