十年磨一劍　加拿大學者開發出「振動發電」新材料

編譯／鄭智懷

多倫多大學（University of Toronto）與滑鐵盧大學（University of Waterloo）多位學者歷經十年研究，在近期開發出名為edabco的氯化銅（copper chloride）晶體，可以透過簡單的機械振動即產生電力。研究團隊聲稱，此新材料體積極小、性能可靠、成本低廉且十分環保。其研究成果已發表在知名期刊《自然-通訊》（Nature Communications）。

研究項目成員之一，現職為滑鐵盧大學研究員的Asif Khan樂觀指出，本次的研究「突破將減少對不可再生能源的依賴，因而對社會與經濟產生重大影響。「目前，我們比過去人和時刻都需要這些能產生能源的材料」。

據悉，多倫多大學與滑鐵盧大學最新開發出的材料是基於正壓電效應（Direct 　Inverse Piezoelectric Effect）─向適當的物質施加壓力─譬如機械振動，就可以產生電壓—而來。自科學家在1880年發現正壓電效應以來，就利用如石英等物質，將其應用在聲納、超音波掃描、微波等技術，並推廣至各領域設備中。

研究團隊指出，目前在商用發電領域中，運用正壓電效應所製造的設備不僅供電有限，開發者通常還使用對環境與人體有害的鉛。

為了解決上述兩大問題，團隊首先研發出以楊-泰勒效應（Jahn-Teller effect）─意指晶體自發性變形之化學概念，打造出名為edabco的氯化銅晶體

次就應用上，團隊利用新式材料製造出只有2.5平方公分，厚度相當於一張名片的奈米發電機，使其可以在幾乎所有動態環境下，例如人體或汽車的移動，收集機械振動以產生電力。

滑鐵盧大學奈米技術研究所（Institute for Nanotechnology）研究員，同時也是期刊通訊作者之一的Dayan Ban博士表示，該材料表現出「破紀錄的性能」，並且為此領域「指出新道路」。Dayan Ban預期，新材料的問世在未來可在飛機飛行過程中，為機體的感測器提供電力，甚至可以製作無電池心律調節器等。

資料來源：ScienceDaily、Nature Communications

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