手机对我们有十分重要的作用,现在的手机不仅仅是打电话和发信息了。很多人现在上街都不带现金,直接用手机支付就可以了。在关键的时候,手机没电将是一件烦恼的事情,这不得不让我们寻找新的方式来保持手机的剩余电量。随着科学的发展,最近出现了很多跟手机充电的新方法,其中有一些方法涉及到光学方面的应用。大家可以对比一下,看看哪种更有前景。 新面料衣服 美国德克萨斯大学达拉斯分校的研究人员开发了一种新型的纱线,它可以把动能转化为电量。根据研究人员介绍,该纱线是由一种碳纳米管制成的,比头发丝细 10000 倍数。由众多纱线组成“螺旋管”状的弹性绳,在伸缩的过程中,弹力就可以产生电量。 研究人员表示,当材料被缝入 T 恤时,通过使用者每次呼吸引起的胸部膨胀的拉伸力,可以让材料直接给智能衣物上的呼气传感器供电,而这种材料最引人注意的地方是它同样可以在海水中运作,并能在海洋环境中获得大量的能量。 利用太阳能的镜片 德国科学家研发出了一种半透明有色太阳镜片,该镜片可以利用太阳能为手机充电。 这种镜片与普通的镜片相似,厚度仅为1.6毫米,重6克,也因此具有商业价值;眼镜的太阳穴位置嵌入了一个微处理器和两个电量显示器,可显示光照强度和周围环境温度。 此外,该镜片内嵌入了透明、重量轻的有机太阳能电池,还可以被制作成不同的形状和颜色。由于它比传统太阳能电池轻且软,未来或许可取代硅太阳能电池,被嵌入窗户或者玻璃天窗。 德国卡尔斯鲁厄理工学院研究人员称,这一太阳能技术为人类进一步研究太阳能奠定了基础,可以让智能太阳能眼镜自我负能,测量和显示太阳光强度以及温度。除此之外,这种镜片还可以分别产生200微瓦特的电量,为诸如助听器或计步器等电子设备充电。 新型纳米材料 科学家发明的新型纳米材料MXene,可以让充电的时间,从几个小时缩短为几秒钟。这项发明将不仅仅缩短手机的充电时间,也可以用于电动车。这将解决影响电动车发展的一大重要问题。 MXene是一种扁平的纳米材料,看起来像三明治:两层氧化物就像面包,中间填充导电碳和金属。当它们被制造出来时,MXene层可以像多层薯片一样叠加在一起。虽然MXene具有良好的导电性,但这种堆叠的薯片结构制造了一个电离子屏障,防止电离子在电池中扩散。电池想要储存电荷,其中必须 “氧化还原活性位点”来储存离子。这些位点越多,电池能储存的能量就越多。更重要的是,电池也必须允许离子自由移动,否则就无法到达这些位点。 为了允许离子在MXene中的自由运动,科学家改变了MXene的结构,将其与一种水凝胶结合在一起,将MXene的堆栈层次结构转变成更像奶酪的结构,有孔洞让离子自由流动。需要注意的是,虽然这项工作目前看起来前景良好,但尚不清楚电池将如何在车辆中使用。毫无疑问,这项研究最终会在汽车和手机上应用,它将彻底改变电池的使用方式。 神奇的环境光 现在,研究人员发明了一种用环境光来给手机充电的方法,一起来看看吧。法国太阳能公司德古拉技术公司(Dracula Technologies)的科学家们开发出了一种 LAYER 技术,即“光的能量反应(Light As Your energy Response)”。从本质上讲,LAYER 是一种薄而灵活的太阳能电池,可以用喷墨打印机来制造。 这些具有成本效益、可折叠的薄片由一种独特的导电塑料制成,能够从太阳能和人造光中获取能量,这使得这项技术比之前的许多技术都更加通用。LAYER 可以打印在电子设备上,或者更大的 LAYER 可以被固定在一个可以捕捉更多光线的物体上,比如一个背包。然后,这个物体就会被连接到设备上。 来自德古拉技术公司的材料物理学家 Sadok Ben Dkhil 在接受采访的时候表示:“你可以想象把它印在 T 恤上,然后用它来给你的手机充电。” 这些太阳能电池只需要一个小时的打印时间,可以根据形状、颜色、甚至是透明度进行定制。尽管研究人员仍在寻找缩短太阳能电池充电时间的方法,但他们相信,这项技术已经为现实世界的应用做好了准备。Ben Dkhil 在采访中说:“在接下来几个月的时间里,我们应该能够给智能手机充电。” |






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