科學的眼光觀世界 富有的思維察明理
壓電效應在模擬唱片機中為人所熟知,它可以通過機械振動的針頭讀取唱片的凹槽播放音樂。通過壓電效應,這些振動被轉換成電脈衝,進而產生聲波。而在此之前,壓電效應只在晶體中被觀察到。
最近,瑞士聯邦材料科學與技術實驗室(EMPA)的研究人員開發了一種薄而柔韌的橡膠材料,能夠在其被拉伸和壓縮時產生電能,即將機械運動轉化為電能。這一成果證明了壓電性質也可以存在於彈性材料中。
新材料由極性納米粒子和矽膠連接成形,然後在彈性薄膜中引入強電場,產生壓電效應。這個過程需要將材料暴露在極熱溫度下來實現。由於材料薄而靈活的特性,它可以與人體無縫接觸並開展工作,可以用於壓力傳感器、心臟起搏器和其他醫療設備等方面。
除此之外,該薄膜材料還可以用於服裝、控制按鈕、甚至可佩戴的監視器,從佩戴者的運動中產生電能。甚至還可以把它植入心臟附近,利用心臟的跳動來發電。首席科學家Dorpa Opris和她在EMPA的同事們不僅創造出這種令人難以置信的新型未來材料,更推動了科學界對壓電效應了解的發展。
很明顯,這樣一種獨特的新材料有朝一日會成為人類的救命之物。隨著我們越來越依賴智能電子設備,有些人甚至認為人類最終會演變成為半自動化機器人,因此,智能電子產品的發展趨勢必須考慮到人,彼此更為融合。所以,這種機械應力和運動產生電能的有機橡膠薄膜材料帶來的影響可能是革命性的,它將壓電效應的獨特性能和舒適的可穿戴電子設備的便利性結合於一體,相信未來定會大放異彩…