根據(jù)麻省理工學院的研究報道,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。實際上,當電池來回彎曲時,壓力通過聚合鋰離子在電極之間產(chǎn)生AC交流電,從而對電池本身進行充電。
(為了更形象地表示,上圖用比較夸張的方式表現(xiàn)了此項技術的原理:兩個金屬電極由鋰化硅構成,該離子聚合物可以通過夾層,當夾層彎曲時,應力不均導致鋰離子穿過電解液,產(chǎn)生電流)
傳統(tǒng)的運動發(fā)電技術(比如壓電材料生電或摩擦生電),都是通過機械裝置來實現(xiàn)的。然而如果要依賴人體運動(走路,散步等)來發(fā)電,這樣的方式則具有很大的局限性。
“如果你施加一個壓力,傳統(tǒng)方法在微秒就能實現(xiàn)發(fā)電,” 巴特爾能源聯(lián)盟成員,核科學與工程和材料科學和工程教授Ju Li表示,“然而這和人類習慣的時間概念并不相符(實在太快了)。而且,這些具有高抗電阻和抗彎折的材料,造價也不菲?!?/p>
Li認為,相比之下,新技術采用的是非常常見的鋰電池,因而可以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和普及。此外,電池具有更高的“韌性”,可以和穿戴技術完美兼容。
此裝置可以綁在手臂或腿上,人在日?;顒拥那闆r下就能自然地使電池變彎(不需要額外的勞動),將機械能轉換為電能。“因為它不受熱力學第二定律的限制,因此在理論上,轉換效率幾乎可能達到100%?!辈贿^在第一代設備上,他們保守估計,轉換率“希望達到15%,不過這個系統(tǒng)的尺寸非常靈活,甚至工業(yè)級別的也不在話下?!?/p>
在經(jīng)過1500次的彎折后,Li表示,材料依然能夠保持同樣的性能?!斑@是一個非常穩(wěn)定的系統(tǒng)?!?/p>
除了應用于可穿戴設備,新系統(tǒng)還可能應用于生物醫(yī)學領域,或用于嵌入式壓力傳感器的設置,必入道路、橋梁、鍵盤等等。
Wu Wenzhuo,普渡大學一名未參與研究的工業(yè)工程助教認為這項發(fā)明很有意義?!八峁┝艘环N新的轉換機械能的方式,因為設備的輸出電流較大且穩(wěn)定,有助于開發(fā)更強大的智能可穿戴設備,或者是人機界面,具有巨大的潛力。”
看來為了充電,以后要努力彎啊。