威斯康星大学科研人员研究利用呼吸来发电

　　在这样一个能源时代，人类无所不用其极，美国科学家甚至研究利用呼吸发电。

　　威斯康星大学麦迪逊分校材料和工程学助理教授Xudong Wang和博士后Chengliang Sun、研究生Jian Shi在9月刊的《能源和环境科学》上报告了一种新型材料聚偏二氟乙烯（PVDF）制成的微型塑料带，能够捕捉低速气流，利用压电效应将机械能转化为电能。研究人员称，如果材料足够薄，可以利用人的呼吸产生毫瓦（mW）级电能，用于给人体携带的血糖监测仪、心脏起搏器等传感设备供电。人类呼吸能产生2米/秒的风速，这种速度的风通常用处不大。但Xudong Wang等人通过计算认为，如果能使这种材料足够薄，呼吸使之产生的细小振动就能转换为1毫瓦电能，足够身上的一些小型传感器等设备使用。为此，Wang的小组利用离子蚀刻法（ion etching），使得材料在保留了压电性能的同时尽量薄。

　　通过改进，Wang相信塑料带厚度可以控制到亚微米级，从而使利用呼吸发电变得实际可行。微能利用技术目前正得到越来越多的重视和应用。例如，利用人体血糖发电的生物电池、利用人体运动或者心脏跳动的压电设备等。利用纳米科技使电子仪器体积最小化，人类发明了血糖监测仪、心脏起搏器等嵌入式生物医药设备。这些仪器只需要极小的能量就能运行。为了给它们供电，人体运动、血流、发热、呼吸等各种人类活动产生的细小能量正好可以提供持续的能源。由于聚偏二氟乙烯具有生物相容性，Wang相信这项工作很有前景。