最近,科學(xué)家們成功用石墨烯芯片替代手機揚聲器,而密歇根州立大學(xué)的科學(xué)家們又發(fā)明了另一種“黑科技”:新型柔性電子面板可以實現(xiàn)把纖維變成揚聲器。
2016年底,密歇根州立大學(xué)團隊設(shè)計了一種柔性的、生物兼容的薄膜裝置,被稱作“鐵電駐極體納米發(fā)電機(FENG)”。簡單地說,當(dāng)FENG被折疊發(fā)生變形后它可以實現(xiàn)發(fā)電,并為其他的簡易電子器件提供動力。
近日,科學(xué)家又找到這種技術(shù)的新用途 —— 利用 FENG 技術(shù)打造一臺輕薄、柔性的麥克風(fēng)或揚聲器。其關(guān)鍵是采用了能夠“將機械能轉(zhuǎn)化為電能”的帶電離子層,或者將之反向運用。這項研究于本周發(fā)表在《自然通訊》期刊上。
FENG薄膜由硅、銀和聚酯纖維構(gòu)成離子填充層,外面包裹著泡沫狀的聚丙烯鐵電駐極體材料。FENG薄膜只要被壓縮就可以產(chǎn)生電能,比如用FENG制作的柔性鍵盤就不需要任何外來動力來供電。
密歇根州立大學(xué)的研究人員還表示FENG有希望用在衣服上,在人們運動過程中,F(xiàn)ENG薄膜發(fā)生形變而輸出電能,為一些小裝置提供動力。
FENG材料制作的柔性鍵盤
在后續(xù)的研究中,塞普爾韋達團隊又發(fā)現(xiàn)FENG對聲音非常敏感,聲波造成的微弱變形都可以產(chǎn)生電信號。這就意味著,F(xiàn)ENG薄膜可以用作麥克風(fēng),也可以用在聲音識別系統(tǒng)中,精確度將會非常高。
研究人員還展示了FENG如何將電能轉(zhuǎn)化成機械能。比如,將FENG嵌入到一面旗里,然后連接一臺iPad輸入信號,這面旗就可以清晰地重現(xiàn)這些聲音。那么,在未來,喇叭有可能被FRNG所替代。
另外,F(xiàn)ENG還有望推動移動設(shè)備的發(fā)展,比如用一個模塊替代傳統(tǒng)的揚聲器和麥克風(fēng)兩個組件,提高效率的同時延長電池的續(xù)航時間。在未來,人們很可能穿著佩戴了FENG的夾克去遛個彎,就可以讓手機快速地充滿電。
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