初中的物理课上,我们都学过摩擦可以产生静电。科学家一直在研究,如何将摩擦产生的静电应用在生活中,比如说给手机充电。从2012年开始,科学家一直在探索纳米级静电发电机(TENGs)的应用和商业前景。所谓的 TENGs 简单来讲就是通过摩擦产生静电发电。不过纳米级静电发电机一直存在一个问题,那就是产生的电量太低了,根本不足以利用起来。不过韩国蔚山国立科技研究所(UNIST)的研究团队最近攻克了一个阻碍 TENGs 技术广泛应用的技术难关——产出电量低的问题。为了解决这一问题,他们发明了一种新型聚合物作为电介质材料。
电介质本身是一种绝缘体,但当给它接入电场时会发生极化。存在外在电场是,电介质会发生极化和去极化,实现充/放电的功能。
这种新型聚合物的存储电量的能力几乎是原有材料的两倍。在电容率上面的增长也使得其电荷密度比其他纳米发电机多出一倍。另外,当研究者将偶极方向对准薄膜时,材料的电荷接受特性大幅提高,电量输出提升了20倍。
科学家说:“这项工作的最终目标是为智能手表和手机电池充电。我认为这是可以实现的,但是还需要一段时间。目前最接近的目标是应用于基于摩擦静电的自发电物理传感器。在解决了一些例如稳定(已解决)的问题后,最终产品将投入使用。”
科学家们下一步的工作就是利用这种技术实实在在的对智能手表充电1%。如果实验成功,那么摩擦充电的实用就指日可待了。也许在不久的将来,手机没电了,只需要在手机上摩擦摩擦,手机就能满状态复活呢。