新設備較可穿戴能量採集器能效提升280倍

科技日報訊 （記者劉霞）韓國科學家開發出一種三維可拉伸壓電能量採集器。這款設備可以附着在皮膚或衣服上，將身體的運動轉化為電能收集起來。與傳統可穿戴能量採集器相比，新設備的能效提高了280倍。相關論文發表於新一期《美國化學會·納米》雜誌。

能量採集器基於不同的工作原理，主要分為兩大類：一類依靠摩擦生電效應；另一類依靠壓電效應。最新設備基於壓電效應，通過皮膚的彈性或關節運動等身體活動，巧妙地將機械能轉化為電能。

大邱慶北科學技術研究所機器人與機電工程系研究人員説，過去雖然也有科學家嘗試研製壓電能量採集器，但其中大多數採用有機或複合基壓電材料，這些材料能效相對較低。因此，想要從身體運動中獲取足夠的能量，就變得異常困難，這也大大限制了它們作為可穿戴能源設備的使用。而最新開發的設備基於具有很高壓電效率的鋯鈦酸鉛（PZT）。

研究人員進一步解釋説，儘管PZT具有優異的壓電性能，但又硬又脆，很難用其製作可拉伸器件。為解決這一問題，他們將PZT設計成對變形不敏感的三維結構，使其兼具高能效和可拉伸性。此外，他們還設計開發出一種全新的曲率特定耦合電極，將電極分成不同部分，確保設備產生的電能不會相互抵消。

研究人員表示，在上述技術的強力支撐下，他們研製出的能量採集器能效比傳統拉伸壓電能量採集器高280倍。他們希望這項技術能進行商業化生產，應用於實際生活。