

揉皱的锡纸球在晃动可能看起来并非一件很有成效的事情。但令人惊讶的是,它能产生足够的电量来点亮一个小小的 LED 灯。至少,根据最近发表在《Advanced Science》期刊上的一项实验表明,是这样的。
在里面的锡纸球是所谓的“摩擦纳米发电机”的一部分,研究人员建造了这个管状装置来收集运动的能量。在这里,通过玩弄通过接触带电和静电感应(想想静电)产生的电荷,可以将机械能转化为电能。
首个利用这种物理学原理发电的设备出自中国科学院北京分院的钟林王及其同事于 2012 年的一项研究。类似的想法,比如将声波产生的机械能转化为电力,也存在了大约十年。
[相关:如何将 AAA 电池变成 AA 电池]
从那时起,这一想法得到了多次的迭代,不同的研究团队更换了材料并尝试了各种设计。这类技术可以应用于智能家居、多功能服装和其他远程传感器。
《Advanced Science》杂志上的最新版本提出使用铝箔球,它不仅可以发电,还可以回收本将被丢弃的铝箔。
根据论文,该装置“主要由丙烯酸基板、产生电荷的聚四氟乙烯(PTFE)层、顶部和底部铝电极以及揉皱的铝箔组成”。揉皱的铝箔球带有正电荷,在晃动时会穿梭电子,从一个电极到另一个电极。
这种机制与周围的空气相互作用,可以产生一个在充电和放电周期中起重要作用的电场,这在电池中很常见。这个过程可以产生一点点能量。
虽然这点微小的能量可能永远无法为平板电视等大功率电子设备供电,但它可以集成到轻便的便携式充电器中。研究人员在 500 个发光二极管(LED)和 30 瓦的商用灯等小型设备上进行了测试,效果良好。
观看该装置工作的视频
