柔性尼龙薄膜在压力下发电技术突破 可用于自供电传感器
2026-02-20 08:43
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RMIT大学的研究人员开发出一种柔性尼龙薄膜装置,该装置通过压缩产生电力,即使在汽车多次碾压后仍能正常工作。这一进展为道路上的自供电传感器和其他电子设备提供了新可能。

压电效应指某些材料在被挤压或振动时产生电荷的现象,常见于石英、陶瓷等物质中。现代车辆中的燃油喷射器和安全气囊系统等组件都依赖于压电元件。这项尼龙薄膜技术有望提供更耐用的替代材料,并支持道路交通管理传感等新应用。

研究人员通过声振动和电场在分子层面重新设计材料,将工业尼龙转化为适合可穿戴设备、基础设施和智能表面的发电薄膜。由Leslie Yeo教授和Amgad Rezk博士领导的团队在尼龙固化过程中施加电场和高频声振动,促进分子形成有序结构,使装置在弯曲或挤压时发电。团队使用了名为尼龙11的耐用塑料,不同于普通尼龙,它在分子排列后能从压力中产生电力。

Yeo教授指出:“我们找到了一种简单方法,将尼龙转化为‘极其坚韧’的能量发生器。这种方法可以为需要承受现实世界压力的下一代设备供电——无论是可穿戴技术、传感器还是智能表面。” Rezk博士补充道:“这一过程为行业提供了显著优势,具有节能和可扩展的方法。我们很期待看到潜在的行业合作伙伴能将这项技术应用到何处,从柔性电子到运动设备。”

第一作者Robert Komljenovic表示,尼龙薄膜灵活且可靠,保持了将运动转化为电力的能力。“我们的尼龙装置可以简单地通过运动中的压缩来收集能量。这些薄膜装置非常坚固,你可以折叠它们、拉伸它们,甚至用汽车碾压它们——它们仍能持续发电。这可能意味着利用人、机器或车辆运动产生的压缩来为小型设备充电的新方法。” 研究人员计划扩大该柔性尼龙薄膜技术的应用规模,并探索与行业的合作,以推动这一创新走向市场。

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