外電消息報導,美國物理學協會日前在其出版的《物理評論》雜誌上發表了一項新的電源技術,透過這項新技術,將可使部分低耗電的電子產品無須使用電池,即可把聲波轉換能量。
據報導,這項技術是由美國德州大學化學工程系教授卡金所研發,他的研究團隊研發出一種奈米級的壓電材料,這種材料可在低耗電的產品上代替電池。所謂的壓電體是指一種材料,當受到外部的機械壓力時,內部便能產生電壓。此外,壓電體在電場的作用下,其物理特性也會發生變化。目前常見的壓電體為晶體或陶瓷材料,其中水晶(α-石英)便是一種有名的壓電晶體。
壓電材料並不是一個新概念,早在第一次世界大戰,壓電材料就已在聲波導航、測距和定位裝置中使用。目前,包含麥克風和石英手錶中都有壓電材料,會把聲音的振動轉變為電流的變化。壓電材料的發電原理,是聲波一碰到壓電薄片,就會使薄片兩端電極上產生電荷,其大小和符號隨著聲音的變化而變化,而電荷的變化,再通過電子裝置,則可轉換為無線電波傳到更遠的地方。
為了將壓電材料運用在低功耗的電子產品中,科學家首先必須克服傳統壓電材料體積過大的問題,於是研發奈米級的壓電材料便成為研究人員所專注的領域。而卡金教授的研究則是開發出厚度僅為21奈米的壓電材料,使得轉化聲波的能力達到最強,能夠將聲波轉化成電能的效率提高100%。
報導指出,卡金教授研究出的技術將會對低功耗電子產品帶來極大影響。這個新材料可能將被使用在手機、筆記型電腦、MP3播放器及其他消費電子產品上。並對未來的低功耗產品產生革命性的影響。