研究人員創造了一種類似石墨烯的材料,每次伸展時都會發電,並可以為未來的可穿戴技術提供動力。
佐治亞州技術與哥倫比亞工程學院的科學家表明他們可以發電從一層僅是一個原子厚的材料。該發電機由鉬(MOS2)製成,這是一種清晰,靈活且極輕的材料,為發電的未來提供了巨大的可能性。
新的電氣發電機是壓電或由壓力產生的電力的一個例子。壓電材料具有巨大的潛力,可用於創建可以為設備充電的材料,例如為iPod提供動力的鞋類。但是直到現在,科學家一直在努力使這些材料變得薄而靈活以實用。
但是,已經預測,能夠形成單原子厚分子或二維層的物質將是高度壓電。
現在,科學家已經證明了有史以來第一次是這種情況。他們的結果是發表在自然。
為了測試MOS2是否會在原子量表上進行壓電,團隊將非常薄的MOS2剝離到具有電觸點的柔性基板上。
由於這些薄片的創造方式,每個片的層都略有不同 - 例如,有些只是一種原子厚,而另一些則是八原子。
科學家通過拉伸材料並測量電子流入外電路來測試這些薄片的壓電響應。
有趣的是,他們發現當材料具有奇數層時,它會在拉伸時產生電力。但是,當它具有均勻數量的層時,沒有產生電流。
一層單原子材料的材料能夠在拉伸時產生15毫米的電能。
他們還發現,隨著層的數量增加,產生的電流量減少,直到最終材料變得太厚並完全產生任何電力。
計算研究表明,這是因為原子層都有隨機取向,它們最終相互取消。
研究小組還將這些單原子的MOS2層安排到陣列中,並發現它們共同能夠產生大量的電力。
這表明他們是為納米電子提供動力的有前途的候選人,可用於創建可穿戴技術。
“這種材料(僅是一層原子)可以作為可穿戴設備(可能集成到衣服中)製成,以將能量從您的身體運動轉換為電力和電源可穿戴傳感器或醫療設備,或者也許提供足夠的能量來為您的手機充電哥倫比亞工程機械工程教授兼研究聯合領導者詹姆斯·霍恩(James Hone)說。在新聞稿中。
*更新8am 21/10/2014:我們最初說,當拉伸而不是15毫米時,這些材料可能會產生15兆瓦的。這是一個錯別字,我們為任何混亂表示歉意。