高峰

美國科學(xué)家開發(fā)出一種便宜簡單的發(fā)電方法，可將踩在地板上的腳步動力轉(zhuǎn)換成可用的電能，從而把地板變成一種更加“綠色”的產(chǎn)品。

新方法使用了一種常見且經(jīng)常被廢棄的材料——木漿。木漿主要含有木纖維組成的納米纖維。這些納米纖維經(jīng)過化學(xué)方法處理后，一旦與未經(jīng)處理的納米纖維結(jié)合，就會產(chǎn)生電流。

將經(jīng)過化學(xué)處理的納米纖維層和未經(jīng)化學(xué)處理的納米纖維層包壓在硬紙板內(nèi)，兩層納米纖維因具有不同的電學(xué)性能，電子就會從其中一層流向另外一層，從而形成電流。包壓著兩層納米木漿纖維的硬紙板，可通過高壓技術(shù)整合到木地板中。這種技術(shù)很容易整合到市面上任何一種木地板中。

當(dāng)把兩層納米纖維集成到地板后，它們就能產(chǎn)生電能，點(diǎn)亮屋內(nèi)的照明設(shè)施或用來給電池充電。木漿極其便宜，來源豐富，可回收及生物降解，結(jié)合新技術(shù)后的木地板將和普通地板一樣，人人都可負(fù)擔(dān)得起。以前也有利用行走來發(fā)電的材料報道，但那些材料往往用到陶瓷和金屬，成本相對較高。

除了價格便宜外，他們通過實(shí)驗(yàn)對納米木漿纖維收集能量的使用壽命和效率進(jìn)行了研究。初步試驗(yàn)證明，新材料能反復(fù)使用數(shù)百萬次。還不能把這個次數(shù)轉(zhuǎn)化成衡量地板使用壽命的年數(shù)，但經(jīng)過適當(dāng)設(shè)計修改，新材料一定能超過地板使用年限。

試驗(yàn)還證明，在含有這種新材料的地板上每走一步產(chǎn)生的電量，可同時點(diǎn)亮35個LED燈泡。

多年來，科學(xué)家一直在研究利用振動產(chǎn)生電能的技術(shù)，測試各種不同材料，優(yōu)化被稱為“摩擦起電納米發(fā)電設(shè)備”的相關(guān)技術(shù)。衣服產(chǎn)生靜電就是一種摩擦起電，很多可穿戴電子設(shè)備就是利用這種摩擦起電現(xiàn)象來獲得電能。而木漿納米纖維再次擴(kuò)展了利用現(xiàn)有機(jī)械能的來源范圍。

路邊能量收集技術(shù)只需考慮存在足夠能量的地方即可收集使用，只要有人群活動的地方即可考慮收集。一種思路是研制可穿戴的設(shè)備，另一種思路就是收集人口密集穿梭地方能量的設(shè)備，比如，這次研發(fā)的地板技術(shù)。體育館、購物中心等人流較多地方，以及擁擠過道等處，安裝這種捕獲能量新技術(shù)的地板，可以產(chǎn)生相當(dāng)大的電能。收集能量的納米纖維功能單位厚度不到一毫米，因此可以多植入幾層這樣的功能單位，提高發(fā)電量，且植入后地板并不會明顯增厚。

路邊能量收集技術(shù)在某些方面比太陽能更具競爭優(yōu)勢，它不需依賴天氣狀況，因此許多研究人員認(rèn)為，將在發(fā)展替代化石燃料的可再生能源領(lǐng)域占據(jù)重要位置。

新材料是對太陽能的有力補(bǔ)充?？茖W(xué)家的理念是，把生活中浪費(fèi)掉的能量轉(zhuǎn)化成可以使用的電能，它具有太陽能不能比的優(yōu)勢，如能用于太陽光照射不到的地下，或陽光不夠充足的建筑內(nèi)，會產(chǎn)生更多的能量。