เศษยางที่เก็บเกี่ยวพลังงานสามารถให้พลังงานแก่เครื่องกระตุ้นหัวใจ โทรศัพท์มือถือ

วัสดุประกอบด้วยนาโนริบบอนเซรามิกที่ฝังอยู่บนแผ่นยางซิลิโคน ผลิตกระแสไฟฟ้าเมื่อถูกดัดงอ และมีประสิทธิภาพสูงในการแปลงพลังงานกลเป็นพลังงานไฟฟ้า สักวันหนึ่งรองเท้าที่ทำจากวัสดุดังกล่าวอาจรับภาระหนักอึ้งจากการเดินและวิ่งเพื่อจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าเคลื่อนที่ แผ่นวัสดุวางแนบกับปอดสามารถใช้การเคลื่อนไหวการหายใจเพื่อจ่ายพลังงานให้กับเครื่องกระตุ้นหัวใจ ขจัดความจำเป็นในปัจจุบันสำหรับการผ่าตัดเปลี่ยนแบตเตอรี่ที่จ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ บทความเกี่ยวกับเนื้อหาใหม่ได้รับการเผยแพร่ทางออนไลน์เมื่อวันที่ 26 มกราคมในNano Letters ทีมงานของ Princeton เป็นบริษัทแรกที่ประสบความสำเร็จในการรวมซิลิโคนและนาโนริบบอนของตะกั่วเซอร์โคเนตไททาเนต (PZT) ซึ่งเป็นวัสดุเซรามิกที่เป็นเพียโซอิเล็กทริก ซึ่งหมายความว่าจะสร้างแรงดันไฟฟ้าเมื่อมีแรงดันเกิดขึ้น ในบรรดาวัสดุเพียโซอิเล็กทริกทั้งหมด PZT มีประสิทธิภาพมากที่สุด โดยสามารถแปลงพลังงานกล 80% ที่ใช้ไปเป็นพลังงานไฟฟ้าได้ Michael McAlpine ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเครื่องกลและการบินและอวกาศแห่ง Princeton ซึ่งเป็นผู้นำโครงการนี้กล่าวว่า "PZT มีประสิทธิภาพมากกว่าควอตซ์ถึง 100 เท่า ซึ่งเป็นวัสดุเพียโซอิเล็กทริกชนิดอื่น "คุณไม่ได้สร้างพลังมากมายจากการเดินหรือการหายใจ ดังนั้นคุณจึงต้องใช้มันอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด" นักวิจัยประดิษฐ์ PZT nanoribbons ขึ้นเป็นครั้งแรก ซึ่งเป็นแถบที่แคบจน 100 เส้นติดกันในช่องว่างขนาดมิลลิเมตร ในกระบวนการที่แยกจากกัน พวกเขาฝังริบบิ้นเหล่านี้ลงในแผ่น ยาง ซิลิโคนใส ทำให้เกิดสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า "ชิปยางเพียโซ" เนื่องจากซิลิโคนมีความเข้ากันได้ทางชีวภาพ จึงถูกนำมาใช้สำหรับการปลูกถ่ายเครื่องสำอางและอุปกรณ์ทางการแพทย์ McAlpine กล่าวว่า "อุปกรณ์เก็บเกี่ยวไฟฟ้าแบบใหม่สามารถฝังในร่างกายเพื่อให้พลังงานแก่อุปกรณ์ทางการแพทย์ได้ตลอดไป และร่างกายจะไม่ปฏิเสธอุปกรณ์เหล่านี้" แมคอัลไพน์กล่าว นอกจากการผลิตกระแสไฟฟ้าเมื่องอแล้ว สิ่งที่ตรงกันข้ามคือวัสดุจะงอเมื่อมีกระแสไฟฟ้าป้อนเข้าไป นี่เป็นการเปิดประตูสู่การใช้งานประเภทอื่น ๆ เช่นการใช้สำหรับอุปกรณ์ผ่าตัดขนาดเล็ก McAlpine กล่าว Yi Qi นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ทำงานร่วมกับ McAlpine กล่าวว่า "ความสวยงามของสิ่งนี้คือสามารถปรับขนาดได้" "เมื่อเราพัฒนาชิปเหล่านี้ได้ดีขึ้น เราจะสามารถสร้างแผ่นชิปที่ใหญ่ขึ้นและใหญ่ขึ้น ซึ่งจะเก็บเกี่ยวพลังงานได้มากขึ้น"