自我供電手機可將聲波轉化為電能

據國外媒體報道，設想一下擁有一部自我供電的手機該有多好，它將永遠不必充電並能保持手機正常運轉。這不是天方夜譚，而是美國德克薩斯州A&M大學教授泰希·卡金的一項最新發明。此發明可以讓手機用戶在說話時產生的聲波轉變成能量，提供手機使用，從而使手機常用而不斷電。

卡金致力於研究納米技術，通過利用所謂的壓電體材料，他開發出來了一種自我供電的裝置，從而不需要電池之類的可替換電源。特別的是，卡金和休斯頓大學的夥伴已經發現某種壓電體材料在不到21納米厚的微型大小下能百分之百地轉換能量。而且，當此材料比這一特定大小更大或更小時，它們的能量轉換率會大大下降。他的這一發現發表在今秋的美國物理學學會科學期刊《物理評論B》上。此發現將對開發低耗電的電子產品具有深遠意義，由此可以開發出自我供電的手機、筆電、個人通報器和大量其它與電腦有關的電子產品。

許多高科技產品的元件都是納米級的。雖然卡金的發明很小，但影響很大。他的發現將會使小巧方便的無線產品延長使用壽命。因為就MP3和手機而言，電池壽命是主要問題，如果要擴大它們的功能的話，就需要有更強大的電池來支撐。而便利的自我供電裝置則解決了這一問題，這就是幾家聯邦機構對此類裝置感興趣的原因。事實上，美國國防高級研究計畫局(DARPA)已經在研究戰地士兵如何用其談話所獲得的能量來驅動他們的便攜式裝備。此外，用於探測爆炸物的傳感器將會大大受益於自我供電技術，可以減少測試和更換電池的麻煩。

卡金解釋說此技術的關鍵是壓電體。壓電體是一類十分有趣的晶體，當你對它擠壓或拉伸時，它的兩端就會產生不同的電荷。這種效應被稱為壓電效應。能產生壓電效應的晶體就叫壓電晶體。水晶（α-石英）是一種有名的壓電晶體。壓電體並不是什麼新概念，其實早在19世紀80年代就被法國科學家發現了。壓電體最先用於一次世界大戰期間的聲納裝置。如今，裝有壓電晶體元件的儀器使技術人員研究蒸汽機、內燃機及各種化工設備中壓力的變化成為現實。利用壓電晶體甚至可以測量管道中流體的壓力、大炮炮筒在發射炮彈時承受的壓力以及炸彈爆炸時的瞬時壓力等。此外，壓電晶體還廣泛應用於麥克風和石英表中。甚至汽車點火裝置中也有壓電晶體。按一下點火按鈕就會導致壓電晶體產生撞擊，從而產生足夠的電壓來引起火花並點燃汽油。

在重大應用中，歐洲一些夜總會和舞廳的跳舞地板就是由壓電晶體建造的，可吸納和轉換腳步的能量來發電，以此來點亮夜總會裡的燈泡。據報道，香港一家體育館正在使用此技術將運動員的能量轉換成電能，以此來點燈和播放音樂。卡金表示壓電晶體的應用將會更上一層樓，特別是當納米級的壓電晶體湧現之後，此技術的應用將更加廣泛。