人类又双叒叕被当做了“发电机”：随便动动，衣服都能靠你发电

一说到“人体发电机”，是不是立刻想起了网红“手工耿”的魔性手工视频？

然而，科学家们的设计思路更看重轻便：一件外套或一条牛仔裤就能给你手机、无线耳机、平板等电子设备供电——这样的场景是不是稍微科幻了一点？

假如日常衣物就能为手机供电，会是什么场景？ 图  |  Heriot-Watt University

其实，从早年的鞋子走路发电，到近期的中国哈工大研发的皮肤温差可穿戴发电设备，科学家们总是在不断寻找一些便捷、高效的方式，利用人体特点来发电，并认为这是一种颇具潜力的清洁能源。

例如在两天前，来自英国赫瑞瓦特大学柔性材料研究所（Heriot-Watt University's Research Institute for Flexible Materials）的研究人员们表示，他们基于人们白天总是在不断移动的现状，又想出了一种把人体当作日常“发电机”的路子。

英国赫瑞瓦特大学  图  |  sohu

纳米发电机，收集日常摩擦动能发电

与今年早些时候加利福尼亚大学发明的跑步运动出汗款发电衣不同，赫瑞瓦特大学的这项方法能捕捉人体更多细微动作产生的动能，而不是非要依靠那些大动作才能产生电能。 

他们正在尝试创造一个基于摩擦的可穿戴自主能源系统，通过最先进的三电纳米发电机（triboelectric nanogenerator，简称TENG，也是一种柔性织物），捕捉穿戴者移动时在服装材料中产生的动能，并将其转化成电能。他们希望这些微小且不显眼的设备能够编织到人们日常的衣服里，随时随地收集摩擦动能。 

这些被转化的电能可能储存在衣服本身的小型聚合物电池里供电子设备使用，但研究人员更倾向于直接以无线的方式传输电力。即只要把手机放进口袋，就能完成充能。 

他们认为：“这样做不仅有利于地球与气候变化作斗争，还能为人们的生活带来持续的便利。”他们表示，运气好的话，最早在6年后，也就是2027年，这项技术就能在市面上投入使用，为一系列手机、平板等电子设备提供动力。

点子不错，为何还要花那么长时间？

这涉及到了织物的类型以及力学问题。“织物的表面相互作用是至关重要的，这关系到我们能否够通过运动和纳米技术的耦合效应，来获得足够的能量以产生可用电力。”研究人员说，这也是他们目前最大的难点。

TENG织物目前尚无法产生足够的能量：TENG产生的功率在微瓦到毫瓦之间，而大多数移动设备需要数百毫瓦的输出。

因此，他们的思路是，继续寻找和优化，使用专业材料来最大限度地提高织物的摩擦力，并设计出性能更高的TENG。而优化之后的TENG，将主要放置于衣物摩擦较大的区域，例如手肘一侧。

不过，穿上一件充满电能的衣服听起来似乎有点危险，但该项目领导人George Stylios教授表示，没什么好担心的：“这项技术可以安全地穿戴和使用，因为电流输出水平非常低，不会对使用者造成伤害。”

参考资料：

1.https://phys.org/news/2021-05-scientists-capture-energy.html?utm_source=nwletter&utm_medium=email&utm_campaign=daily-nwletter

2.http://roll.sohu.com/20151126/n428191091.shtml

3.https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_11957940

编译  冬青子

排版  杨   周

责任编辑  羽   华

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