我们已经习惯了生活在对电池电量不足的持续焦虑之中。到处都是移动电源、电缆，人们疯狂地奔向最近的电源插座。如果有一种方法可以在日常生活中为你的智能手机充电，那会怎样？ 亚当·阿布·塔卡 亚利桑那州立大学的研究人员发明了一种智能手机充电发电机，它可以每天 24 小时工作，利用人体自然产生的能量。运动、热量、摩擦：这三种力在厚度不到 24 毫米的设备中转化为电能。
永不停歇的智能手机充电器
您是否认为太阳能电池板是能源创新的巅峰？做好改变的准备。 Abu-Taqa 发电机是智能手机充电领域的一次突破，因为它不依赖任何外部电源。没有阳光、没有风、没有电源插座。只有你和你的日常生活。
该设备实际上在一个优雅的解决方案中利用了三种不同的物理原理。第一个来源是 la 压电：每次触摸、按压或弯曲发电机时，都会产生电流。第二个是 la 热电：您的身体和周围环境的热量转化为能量。第三个是 la 摩擦生电：运动产生的摩擦力通过不同表面之间的摩擦产生电。
简而言之，走路、做手势、甚至呼吸都会成为向手机发送信息的动作。这有点像拥有一个个人发电厂，它会无形且无声地跟随你到任何地方。
“魔力触摸”如何发挥作用
该项目的巧妙之处在于其构造简单。该发电机由三层不同的材料制成，每种材料都专门用于一种能量收集形式。 第一层 包含对机械压力作出反应的压电材料。当你行走或移动设备时，这一层就会产生电能。
第二层 它是热电技术，利用你的身体（约 37 度）和周围环境之间的温差来产生电能。这与 太空探测器向太空进食，但体积更小，并针对日常使用进行了优化。
第三层 它是摩擦电，也许是最令人着迷的。它利用两种不同材料接触和分离时自然产生的静电。您是否曾有过脱下羊毛衫时听到轻微“咔哒”声的感觉？现在，发电机正好捕获这种能量并将其转化为可用的电能。
所有三层同时工作，产生恒定的能量流，然后将其存储在集成电池中。结果如何？永不停歇的设备，就像 将振动转化为能量的纳米发电机.
一张改变智能手机充电方式的充电板
这些尺寸确实令人印象深刻： 厚度小于 5 毫米的柔性设备，可直接集成到智能手机中或作为配件佩戴。 Abu-Taqa 将其描述为“电子表格”，甚至可以缝入衣服或融入日常用品中。
它可以集成到智能手机外壳中，将每次触摸和动作转化为能量。或者它可以成为未来智能服装的一部分，在我们的身体上创建一个分布式能源发电网络。
智能手机充电：当能源无处不在
但该发电机实际上能产生多少能量？尽管 Abu-Taqa 尚未发布确切的性能数据，但初步测试显示出良好的结果。我们确实知道这个原则是有效的： 混合发电机的先前研究 他们证明了通过结合压电和摩擦电可以获得高电压和大电流的可能性。
另一方面，利用人体作为能源的想法并不新鲜。已经 在2020 我们曾见过类似的设备 HydraCell Power Cube 利用水和盐产生能量但是 Abu-Taqa 发电机代表了一次重大的质的飞跃，因为它将三种不同的能源结合在一个超紧凑的设备中。
该项目的真正优势在于其普遍适用性。它适用于电力供应有限或无法获得电力的环境中：偏远地区、紧急情况、户外活动。想象一下露营一周，只要正常走路和生活，你的手机就能一直充满电。
詹姆斯·戴森奖与商业化之间的智能手机充电未来
詹姆斯戴森奖的认可并非偶然。该奖项 已经授予塑料扫描仪等创新成果 和设备 帮助盲人游泳者，专注于通过创新解决方案解决实际问题的发明。
Abu-Taqa 目前正致力于将该项目从概念阶段推进到工业原型阶段。目标是与能源公司合作开发该设备的可销售版本。这并不容易：最大的挑战是在不影响性能的情况下保持成本可承受。
应用范围远不止为智能手机充电。想象一下可以通过心跳供电的植入式医疗设备，或者永远不需要维护的物联网传感器。尤其是摩擦电技术， 显示出巨大的潜力 在可穿戴和自供电设备领域。
无需任何能源，或者几乎无需任何能源
不要指望只需走动五分钟就能给 iPhone 充满电，但拥有持续的电力来保持设备平稳运行或扩大其范围的想法很有吸引力。特别是考虑到 纳米发电机研究 在提高效率、降低成本方面正在稳步前进。
Abu-Taqa 预测，未来几年我们将看到越来越多的此类设备融入我们的日常生活。不仅可以为您的智能手机充电，还可以为我们周围的整个小工具和传感器生态系统供电。
想想看，这一切都始于一个简单的问题：如果我们可以利用人类运动的能量，为什么要浪费它呢？有时最好的创新来自于最明显的问题，这些问题每个人都会问，但很少有人有勇气将其变成现实。 Abu-Taqa 做到了，其结果将永远改变我们与便携式能源的关系。
