外电消息报导,美国物理学协会日前在其出版的《物理评论》杂志上发表了一项新的电源技术,透过这项新技术,将可使部分低耗电的电子产品无须使用电池,即可把声波转换能量。
据报导,这项技术是由美国德州大学化学工程系教授卡金所研发,他的研究团队研发出一种奈米级的压电材料,这种材料可在低耗电的产品上代替电池。所谓的压电体是指一种材料,当受到外部的机械压力时,内部便能产生电压。此外,压电体在电场的作用下,其物理特性也会发生变化。目前常见的压电体为晶体或陶瓷材料,其中水晶(α-石英)便是一种有名的压晶体管。
压电材料并不是一个新概念,早在第一次世界大战,压电材料就已在声波导航、测距和定位装置中使用。目前,包含麦克风和石英手表中都有压电材料,会把声音的振动转变为电流的变化。压电材料的发电原理,是声波一碰到压电薄片,就会使薄片两端电极上产生电荷,其大小和符号随着声音的变化而变化,而电荷的变化,再通过电子装置,则可转换为无线电波传到更远的地方。
为了将压电材料运用在低功耗的电子产品中,科学家首先必须克服传统压电材料体积过大的问题,于是研发奈米级的压电材料便成为研究人员所专注的领域。而卡金教授的研究则是开发出厚度仅为21奈米的压电材料,使得转化声波的能力达到最强,能够将声波转化成电能的效率提高100%。
报导指出,卡金教授研究出的技术将会对低功耗电子产品带来极大影响。这个新材料可能将被使用在手机、笔记本电脑、MP3播放器及其他消费电子产品上。并对未来的低功耗产品产生革命性的影响。