自我供電手機(jī)可將聲波轉(zhuǎn)化為電能

12月4日訊，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，設(shè)想一下?lián)碛幸徊孔晕夜╇姷氖謾C(jī)該有多好，它將永遠(yuǎn)不必充電并能保持手機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這不是天方夜譚，而是美國(guó)德克薩斯州A&M大學(xué)教授泰?！たń鸬囊豁?xiàng)最新發(fā)明。此發(fā)明可以讓手機(jī)用戶在說話時(shí)產(chǎn)生的聲波轉(zhuǎn)變成能量，提供手機(jī)使用，從而使手機(jī)常用而不斷電。

卡金致力于研究納米技術(shù)，通過利用所謂的壓電體材料，他開發(fā)出來了一種自我供電的裝置，從而不需要電池之類的可替換電源。特別的是，卡金和休斯頓大學(xué)的伙伴已經(jīng)發(fā)現(xiàn)某種壓電體材料在不到21納米厚的微型大小下能百分之百地轉(zhuǎn)換能量。而且，當(dāng)此材料比這一特定大小更大或更小時(shí)，它們的能量轉(zhuǎn)換率會(huì)大大下降。他的這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在今秋的美國(guó)物理學(xué)學(xué)會(huì)科學(xué)期刊《物理評(píng)論B》上。此發(fā)現(xiàn)將對(duì)開發(fā)低耗電的電子產(chǎn)品具有深遠(yuǎn)意義，由此可以開發(fā)出自我供電的手機(jī)、筆記本電腦、個(gè)人通報(bào)器和大量其它與電腦有關(guān)的電子產(chǎn)品。

許多高科技產(chǎn)品的元件都是納米級(jí)的。雖然卡金的發(fā)明很小，但影響很大。他的發(fā)現(xiàn)將會(huì)使小巧方便的無線產(chǎn)品延長(zhǎng)使用壽命。因?yàn)榫蚆P3和手機(jī)而言，電池壽命是主要問題，如果要擴(kuò)大它們的功能的話，就需要有更強(qiáng)大的電池來支撐。而便利的自我供電裝置則解決了這一問題，這就是幾家聯(lián)邦機(jī)構(gòu)對(duì)此類裝置感興趣的原因。事實(shí)上，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)已經(jīng)在研究戰(zhàn)地士兵如何用其談話所獲得的能量來驅(qū)動(dòng)他們的便攜式裝備。此外，用于探測(cè)爆炸物的傳感器將會(huì)大大受益于自我供電技術(shù)，可以減少測(cè)試和更換電池的麻煩。

卡金解釋說此技術(shù)的關(guān)鍵是壓電體。壓電體是一類十分有趣的晶體，當(dāng)你對(duì)它擠壓或拉伸時(shí)，它的兩端就會(huì)產(chǎn)生不同的電荷。這種效應(yīng)被稱為壓電效應(yīng)。能產(chǎn)生壓電效應(yīng)的晶體就叫壓電晶體。水晶（α-石英）是一種有名的壓電晶體。壓電體并不是什么新概念，其實(shí)早在19世紀(jì)80年代就被法國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了。壓電體最先用于一次世界大戰(zhàn)期間的聲納裝置。如今，裝有壓電晶體元件的儀器使技術(shù)人員研究蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)及各種化工設(shè)備中壓力的變化成為現(xiàn)實(shí)。利用壓電晶體甚至可以測(cè)量管道中流體的壓力、大炮炮筒在發(fā)射炮彈時(shí)承受的壓力以及炸彈爆炸時(shí)的瞬時(shí)壓力等。此外，壓電晶體還廣泛應(yīng)用于麥克風(fēng)和石英表中。甚至汽車點(diǎn)火裝置中也有壓電晶體。按一下點(diǎn)火按鈕就會(huì)導(dǎo)致壓電晶體產(chǎn)生撞擊，從而產(chǎn)生足夠的電壓來引起火花并點(diǎn)燃汽油。

在重大應(yīng)用中，歐洲一些夜總會(huì)和舞廳的跳舞地板就是由壓電晶體建造的，可吸納和轉(zhuǎn)換腳步的能量來發(fā)電，以此來點(diǎn)亮夜總會(huì)里的燈泡。據(jù)報(bào)道，香港一家體育館正在使用此技術(shù)將運(yùn)動(dòng)員的能量轉(zhuǎn)換成電能，以此來點(diǎn)燈和播放音樂?？ń鸨硎緣弘娋w的應(yīng)用將會(huì)更上一層樓，特別是當(dāng)納米級(jí)的壓電晶體涌現(xiàn)之后，此技術(shù)的應(yīng)用將更加廣泛。（尼特）