柔性摩擦电发电机在美诞生

    本报讯 美国佐治亚理工学院的一个科研组日前称，他们开发了一种透明的柔性摩擦电发电机，能利用走路时的机械能发电。摩擦电是自然界最常见的现象之一，因为很难收集利用而被忽略。

    他们开发的发电机通过聚酯纤维薄片与聚二甲基硅氧烷（PDMS）薄片的摩擦来产生电力。当摩擦发生时，两层聚合物薄膜之间产生电荷分离并形成电势差，经由外部电路即可形成电流。聚酯纤维产生电子，聚二甲基硅氧烷负责接收电子。不过，这些电荷的数量不能满足应用需要。研究人员分别对线条、立方体和金字塔3种摩擦表面图案进行测试，发现金字塔图案的表面摩擦时加速了电荷形成，更利于电荷分离，产生的电流最多，极大地提高了摩擦电发电机的效率。

    为了制造这种发电机，他们借助光刻和蚀刻工艺，先用硅片造出一个模具，再将液态PDMS和一种交联剂混合后涂到模具上，冷却后形成一张薄膜，最后将两种独有金属电极的高分子聚合物薄膜铟锡氧化物（ITO）与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜贴合在一起，形成三明治结构。实验表明，这种具有微结构阵列的摩擦电发电机的输出电压可达18伏。研究人员认为，由于这种摩擦电发电机采用透明的柔性材料，有望取代目前普遍使用的触屏。

    （方祥生）