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无铅压电新材料问世,挤压拉伸间轻松发电

2024-12-08来源:ITBEAR编辑:瑞雪

近日,美国伦斯勒理工学院(RPI)的研究团队在《自然通讯》期刊上发表了一项引人瞩目的研究成果。他们成功研发出一种创新的环保材料,该材料在受到外力挤压或拉伸时,能够有效地产出电能。

这种新型聚合物薄膜内含独特的硫族钙钛矿化合物,当薄膜受到压力或发生形变时,内部的正负离子会发生分离,从而产生电能,这便是我们所知的压电效应。这项技术的突破之处在于,这款材料并不包含铅元素,相较于其他压电材料,它更为安全且环保。

研究团队透露,他们计划将这种材料广泛应用于机械、基础设施以及生物医学等多个领域。这款薄膜的厚度仅为0.3毫米,可以轻松地集成到各种设备、机器和结构中,实现机械能到电能的转换。例如,在汽车行驶过程中,可以利用轮胎与地面间的摩擦力来发电;在建筑物中,也可以将这种材料融入建筑材料,通过建筑物的微小振动来收集能量。

为了验证这款材料的性能,研究团队进行了一系列实验,包括步行、跑步、鼓掌以及手指敲击等动作。实验结果显示,这款材料在这些动作下能够产生足够的电能,甚至足以点亮一排LED灯。这一发现无疑为未来的能源生产提供了新的思路。

研究团队还展示了这款材料在实际应用中的潜力。他们设想,在不久的将来,人们或许可以在鞋底嵌入这种材料,通过步行来为手机等设备充电。这种材料还可以应用于健身器材,将锻炼时的机械能转化为电能,为家庭提供电力。

这项研究成果不仅为能源生产带来了全新的可能性,还有望推动绿色能源的发展。通过将机械能转化为电能,这款新型环保材料有望减少对化石燃料的依赖,为环境保护和可持续发展做出贡献。

研究团队表示,他们将继续深入研究硫族钙钛矿化合物的家族,以期发现具有更强压电效应的材料,进一步提升这种新型环保材料的性能和应用范围。