將陽(yáng)光照進(jìn)房間里的熱量和自身運動(dòng)產(chǎn)生的熱量收集起來(lái),或許可用于驅動(dòng)生物傳感器和智能手表等便攜式裝備和可穿戴設備。據最新一期《應用物理快報》雜志報道,芬蘭奧盧大學(xué)的研究人員首次發(fā)現,在室溫下,含有鈣鈦礦晶體結構的礦物質(zhì)具有同時(shí)從多種能源中轉化能量的特質(zhì),有望實(shí)現能源的可持續利用,推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)和智能城市的發(fā)展。
鈣鈦礦有一個(gè)大家族,其中許多礦物只能一次捕獲一種或兩種能量。有的擅長(cháng)把太陽(yáng)能轉換成電能,而有的善于從運動(dòng)產(chǎn)生的溫度和壓力變化中獲得能量,它們分別被稱(chēng)為熱釋電和壓電材料。
然而在實(shí)際中,有時(shí)僅靠一種能量來(lái)源是不夠的,因此,研究人員希望開(kāi)發(fā)出可以同時(shí)利用多種形式能源的設備。奧盧大學(xué)的研究團隊發(fā)現,有一種特定的鈣鈦礦類(lèi)型(KBNNO)可以利用多種形式的能源。
新研究首次在室溫條件下一次性評估了這種材料幾乎所有的特性。KBNNO是一種鐵電材料(熱釋電材料的一個(gè)分支),當經(jīng)受溫度變化之后,會(huì )產(chǎn)生電流;同時(shí),當材料受壓變形時(shí),導致某些區域吸引或排斥電荷也可產(chǎn)生電流。研究發(fā)現,盡管這種材料在熱和壓力下發(fā)電性能相當好,但并不是最好的,不過(guò),通過(guò)修改它的組成可以提高其熱電和壓電性能。
研究人員希望,未來(lái)建立一個(gè)多能量采集裝置原型機,一旦找到最好的契合材料,短短幾年內即可商業(yè)化。也許有一天,這種多能量采集材料讓你不再需要充電寶之類(lèi)小設備,而其中的電池也會(huì )被淘汰了。