来源：环球创新智慧

据美国莱斯大学官网近日报道，该校研究人员采用激光诱导石墨烯制造出摩擦纳米发电机。该柔性装置能将运动的能量转化为电能，从而使得自供电的可穿戴传感器与设备成为可能。

背景

如今，各种可穿戴设备的运行都离不开电能的持续稳定供应。以电池为基础的传统供电方式，需要频繁充电且续航能力有限，这也成为了影响可穿戴设备性能与用户体验的关键瓶颈之一。

摆脱电池，让可穿戴设备从运动中采集能量，已不再是新创意了。例如，笔者曾介绍过摩擦起电装置和压电装置，它们都可以将人体运动产生的能量转化为电能。

摩擦起电装置（图片来源：美国化学会）

压电装置（图片来源：Wang Lab/宾夕法尼亚州立大学）

创新

近日，美国莱斯大学创造出的一种材料，使得可穿戴设备的自供电变得更加切实可行。科学家们在美国化学学会期刊《ACS Nano》上详细描述了这个项目。

莱斯大学实验室的化学家詹姆斯·图尔（James Tour）将激光诱导的石墨烯（LIG）应用到不含金属的小型设备中，这些设备可以发电。就像在头发上擦气球一样，LIG复合材料与其他表面相互接触也会产生静电，这些静电可用于驱动设备。

技术

通过摩擦起电效应，材料可以通过相互接触而获得电荷。当它们被放到一起然后再分开时，表面电荷不断累积，而这些电荷会被输送去发电。

实验中，研究人员们将LIG的折叠条带连接到一连串的发光二极管上，并发现轻轻拍打这个条带，会产生足以使二极管发光的电力。

（图片来源： 莱斯大学 / 图尔研究小组）

当较大片的LIG嵌入到人字拖中时，穿戴者的每一步都能产生电力，因为石墨烯复合材料与皮肤反复接触会产生电流，从而为小型电容器充电。