美國科學(xué)家研制出全球最纖薄發(fā)電機 具備力學(xué)感知
近日,美國科學(xué)家在出版的《自然》雜志在線版報告稱,他們首次在一塊單個原子厚度的二硫化鉬(MoS2)內(nèi)觀察到了壓電效應(yīng),證實了此前的理論預(yù)測,并研制出全球最纖薄的發(fā)電機兼力學(xué)感知設(shè)備,其不僅非常透明輕質(zhì)且可彎曲可拉伸。 壓電效應(yīng)指的是拉伸或按壓一種材料會導(dǎo)致其產(chǎn)生電壓,或者反過來,施加電壓會導(dǎo)致物質(zhì)被拉伸或者收縮。迄今為止,科學(xué)家們?nèi)詻]有在幾個原子厚度的材料內(nèi)觀測到壓電效應(yīng)。該研究的合作者、佐治亞理工學(xué)院材料科學(xué)和工程學(xué)教授王中林(音譯)表示:“最新研究不僅為二硫化鉬等二維材料提供了新屬性,也有助于科學(xué)家們研制出采用力學(xué)控制的新型電子設(shè)備! 另一合作者、哥倫比亞大學(xué)力學(xué)工程學(xué)教授詹姆斯·霍恩表示:“這種材料只有單個原子層那么厚,有望被制成可穿戴式設(shè)備,或許可以將其整合進(jìn)布料內(nèi),將人體運動的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡,從而為可穿?span onclick="sendmsg('pw_ajax.php','action=relatetag&tagname=傳感器',this.id)" style="cursor:pointer;border-bottom: 1px solid #FA891B;" id="rlt_4">傳感器、醫(yī)療設(shè)備或手機供電! 王中林表示,使用二硫化鉬發(fā)電有兩個關(guān)鍵點:使用奇數(shù)層并讓其在正確的方向彎曲,因為偶數(shù)層會將壓電效應(yīng)相互抵消。 在最新研究中,霍恩團隊將纖薄的二硫化鉬薄片放置在柔性塑料基座上,并使用光學(xué)技術(shù)確定其晶格的導(dǎo)向,隨后,他們將金屬電極置于該薄片上。王中林團隊則將測量電極安裝在霍恩團隊提供的樣本上,接著根據(jù)樣本的力學(xué)變形而測量電流。他們監(jiān)控機械能與電能之間的轉(zhuǎn)換并觀察電壓和電流輸出。 |