據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)站報(bào)道，美國(guó)密歇根大學(xué)的科學(xué)家們近日開發(fā)出一種微型發(fā)電機(jī)，可以通過(guò)車輛移動(dòng)、工廠作業(yè)和人類運(yùn)動(dòng)等產(chǎn)生的隨機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生出足夠的電能，可為手表、心臟起搏器和無(wú)線傳感器等設(shè)備提供能量。據(jù)悉，這種名為參數(shù)頻率增加發(fā)電機(jī)（PFIGs）的新設(shè)備是由美國(guó)密歇根大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程系主任哈利勒·納杰菲（KhalilNajafi）和電氣和計(jì)算機(jī)工程系博士研究生特左諾·噶爾謝夫（TzenoGalchev）開發(fā)的。

    納杰菲表示：“目前大多數(shù)類似設(shè)備，其發(fā)電能力在很大程度上都會(huì)受限，因?yàn)樗鼈兪且揽坑幸?guī)律的和可知的能源來(lái)發(fā)電，而每天圍繞在我們周圍的絕大多數(shù)環(huán)境動(dòng)能并不是周期性重復(fù)發(fā)生的。例如，繁忙街道上的交通、橋梁、隧道以及人們上下樓梯的能量引起的振動(dòng)都是非周期的，并且是以低頻率的方式發(fā)生。而我們研制的微型發(fā)電機(jī)在這些環(huán)境中會(huì)更加有效。”

    據(jù)悉，研究者已經(jīng)建立了三個(gè)原型，第四個(gè)原型即將出爐。其中的兩個(gè)發(fā)電機(jī)原型是通過(guò)電磁感應(yīng)來(lái)完成能量轉(zhuǎn)換的，電磁感應(yīng)是通過(guò)將線圈放置在一個(gè)變化的磁場(chǎng)中產(chǎn)生的，這個(gè)過(guò)程和大型發(fā)電廠的大型發(fā)電機(jī)類似。微型發(fā)電機(jī)體積只有一立方厘米。這臺(tái)較新穎和較小巧的設(shè)備采用壓電材料制作而成，當(dāng)壓電材料受到壓力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電荷。這種特性已經(jīng)用在基礎(chǔ)設(shè)施的安全監(jiān)控上。這種發(fā)電機(jī)在將來(lái)可以用來(lái)為大橋感應(yīng)器供電，大橋感應(yīng)器在人類的眼睛可以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題前，可以用來(lái)對(duì)裂縫和侵蝕問(wèn)題提出警告。

    研究者稱，利用人類身體的獨(dú)特振幅，這臺(tái)微型發(fā)電機(jī)就可以產(chǎn)生0.5毫瓦的電能（500微瓦），這些能量足夠用來(lái)驅(qū)動(dòng)手表，手表驅(qū)動(dòng)只需要1到10微瓦之間的能量。這些能量還可以驅(qū)動(dòng)心臟起搏器，它需要10到50微瓦的能量。研究者希望微型發(fā)電機(jī)得到廣泛運(yùn)用。噶爾謝夫說(shuō)：“這種發(fā)電機(jī)較終的目標(biāo)是能夠運(yùn)用在各個(gè)方面，例如遠(yuǎn)程無(wú)線傳感器和移植手術(shù)式醫(yī)療設(shè)備。這種發(fā)電機(jī)具有很長(zhǎng)的使用壽命，可以用在更換耗盡的電池非常昂貴的地方，以及用在更糟糕的地方，那就是必須通過(guò)連線來(lái)為傳感器提供電能。”

    納杰菲認(rèn)為，電池在為當(dāng)今制造的越來(lái)越多的無(wú)線傳感器陣列供電時(shí)，通常是非常低效的。能源收集（Energyscavenging）可以提供一個(gè)更好的選擇。“現(xiàn)在需要回答一個(gè)根本的問(wèn)題，就是如何利用這種發(fā)電機(jī)來(lái)為無(wú)線電子設(shè)備供電。因?yàn)闊o(wú)線設(shè)備無(wú)處不在，同時(shí)還非常有效。目前有大量的能量圍繞在這些設(shè)備周圍，它們以振動(dòng)能、熱能、太陽(yáng)能和風(fēng)能的形式存在。”而這些微型發(fā)電機(jī)可以為安置在建筑物上的無(wú)線傳感器提供能量，使其更加節(jié)能，或者為大型公共場(chǎng)所監(jiān)測(cè)毒素或污染物的無(wú)線傳感器提供能量。

    據(jù)報(bào)道，此項(xiàng)研究由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、森地亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所提供資助。美國(guó)密歇根大學(xué)正在尋求專利保護(hù)以保護(hù)這種微型發(fā)電機(jī)技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。噶爾謝夫和其他合作者正努力通過(guò)他們的公司Enertia來(lái)將此技術(shù)商業(yè)化。