想象一下，汽车在行驶时轮胎可以充电，路灯可以利用交通的隆隆声来供电，摩天大楼可以在自然摇晃和颤抖时发电。

这些能源创新之所以成为可能，要归功于伦斯勒理工学院的研究人员，他们正在开发一种在压缩或受到振动时能产生电能的环保材料。

在最近发表在《自然通讯》杂志上的一项研究中，研究小组开发了一种聚合物薄膜，其中注入了一种特殊的硫属化物钙钛矿化合物，这种化合物在受到挤压或压力时会产生电能，这种现象被称为压电效应。

虽然目前还存在其他压电材料，但这是少数不含铅的高性能材料之一，使其成为机器、基础设施以及生物医学应用的绝佳选择。

压电效应发生在缺乏结构对称性的材料中。在压力下，压电材料会变形，导致材料中的正离子和负离子分离。这种科学上称为“偶极矩”，可被利用并转化为电流。

RPI团队发现的硫族化物钙钛矿材料中，结构对称性在应力作用下很容易被破坏，从而导致明显的压电响应。

在合成出含有钡、锆和硫的新材料后，研究人员通过让其进行各种身体运动(如行走、跑步、拍手和敲击手指)来测试其产生电能的能力。

研究人员发现，在这些实验中，这种材料产生了电能，甚至足以为写出 RPI 的 LED 灯组供电。

展望未来，Koratkar 的实验室将探索整个硫族钙钛矿化合物家族，寻找那些表现出更强压电效应的化合物。Koratkar 表示，人工智能和机器学习可以成为这一探索中的有用工具。