科學家製造出了柔軟的發電橡膠，在彎折時它能夠把高達80%的機械能轉化成電能。除了做鞋墊之外，它還可以做成服裝的配件
、日常用品，甚至可以成為植入體內的電源

　　“這看起來是一隻鞋
，實際上它是個充電器。”如果《國產淩淩漆》現在重拍的話
，也許會有這句台詞。當年周星馳那隻可以做電吹風的鞋已經落伍了——它居然還要用電池！

　　現在，科學家已經製造出了可以織在衣服中
、安(an)裝(zhuang)在(zai)鞋(xie)墊(dian)裏(li)的(de)發(fa)電(dian)裝(zhuang)置(zhi)，也(ye)許(xu)過(guo)幾(ji)年(nian)
，從(cong)鞋(xie)跟(gen)裏(li)拉(la)出(chu)一(yi)根(gen)電(dian)線(xian)來(lai)為(wei)手(shou)機(ji)充(chong)電(dian)也(ye)不(bu)會(hui)那(na)麼(me)可(ke)笑(xiao)了(le)。隨(sui)著(zhe)納(na)米(mi)技(ji)術(shu)和(he)材(cai)料(liao)科(ke)學(xue)的(de)發(fa)展(zhan)，人(ren)們(men)很(hen)快(kuai)就(jiu)可(ke)以(yi)隨(sui)時(shi)隨(sui)地(di)為(wei)隨(sui)身(shen)設(she)備(bei)充(chong)電(dian)了(le)。

　　早在2008年初，喬治亞理工大學王中林教授的團隊就製造出了能夠發電的衣料，在最佳情況下
，每平方米的這種衣料可以提供80毫瓦的電力。在電子顯微鏡下，我們會看到每一組發電材料的結構都像是兩個卷發筒
，上麵長滿了氧化鋅纖維。當這些衣料折疊、抖動
，甚至隻是輕微變形
，兩個滾筒就會相互擠壓，產生電流，並通過鍍金的纖維傳遞出來。

　　這種發電裝置的原理是壓電效應
，和煤氣灶電打火器或者一次性打火機一樣。1880年
，皮埃爾•居裏和他的兄弟發現了某些晶體能夠將機械能和電能相互轉換。現在我們的生活中已經充滿了大量的壓電材料——從石英表到手機中的小零件，從太空到深海。

　　壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)是(shi)一(yi)大(da)類(lei)材(cai)料(liao)的(de)統(tong)稱(cheng)，它(ta)們(men)的(de)共(gong)同(tong)點(dian)是(shi)電(dian)荷(he)中(zhong)心(xin)並(bing)不(bu)在(zai)晶(jing)格(ge)內(nei)的(de)同(tong)一(yi)個(ge)位(wei)置(zhi)。雖(sui)然(ran)整(zheng)體(ti)表(biao)現(xian)出(chu)電(dian)中(zhong)性(xing)，但(dan)是(shi)當(dang)形(xing)狀(zhuang)有(you)哪(na)怕(pa)極(ji)輕(qing)微(wei)的(de)改(gai)變(bian)，電(dian)荷(he)分(fen)布(bu)馬(ma)上(shang)變(bian)得(de)不(bu)平(ping)衡(heng)，宏(hong)觀(guan)表(biao)現(xian)就(jiu)是(shi)產(chan)生(sheng)了(le)電(dian)流(liu)。現(xian)在(zai)使(shi)用(yong)最(zui)廣(guang)泛(fan)的(de)壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)是(shi)鋯(gao)鈦(tai)酸(suan)鉛(qian)(PZT)
，人們通常將這種原料粉碎，然後燒結成壓電陶瓷來使用。2002年(nian)

，新(xin)加(jia)坡(po)國(guo)立(li)大(da)學(xue)和(he)國(guo)防(fang)機(ji)構(gou)已(yi)經(jing)開(kai)始(shi)嚐(chang)試(shi)把(ba)這(zhe)樣(yang)的(de)壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)裝(zhuang)在(zai)鞋(xie)裏(li)
，收(shou)集(ji)人(ren)體(ti)浪(lang)費(fei)的(de)能(neng)量(liang)進(jin)行(xing)發(fa)電(dian)。然(ran)而(er)這(zhe)項(xiang)研(yan)究(jiu)一(yi)直(zhi)沒(mei)有(you)太(tai)大(da)的(de)進(jin)展(zhan)：為了保持壓電材料不被折斷，它必須有足夠的厚度，因此這種發電鞋穿起來不夠舒服。

　　普林斯頓大學的機械工程學教授邁克爾•麥卡爾平最近解決了這個問題。他的團隊使用製造集成電路的蝕刻法，把厚度隻有10微米的PZT薄片封裝在矽橡膠中。現在他們製造出了柔軟的發電橡膠，在彎折時它能夠把高達80%的機械能轉化成電能，是原來同類產品的4倍。

　　這是一個創舉。PZT的燒結溫度高達1200度左右，沒有辦法直接和矽橡膠結合。麥卡爾平用了兩個步驟來解決這個問題：在氧化鎂基板上刻出極細的溝槽，讓PZT原料在其中燒結成晶體
；然後覆上一層矽橡膠薄片

，接好電路


，再將氧化鎂基板溶解掉。PZT含鉛，直接接觸生物體時會造成危害，因此還需要再蓋上一層矽橡膠
，將其徹底包裹起來。製作出的成品看起來像是細細的柵欄——1厘米有100條以上的PZT晶體，每條晶體隻有0.01毫米寬。下一步
，他們打算製造麵積更大的產品，最終目標是將之變為可以隨身攜帶、隨時發電的發電機。

　　這種發電橡膠可能有很多用途。除了做鞋墊之外，它還可以做成服裝的配件
、日(ri)常(chang)用(yong)品(pin)
，甚(shen)至(zhi)可(ke)以(yi)成(cheng)為(wei)植(zhi)入(ru)體(ti)內(nei)的(de)電(dian)源(yuan)，因(yin)為(wei)矽(gui)橡(xiang)膠(jiao)有(you)很(hen)好(hao)的(de)生(sheng)物(wu)相(xiang)容(rong)性(xing)。在(zai)麥(mai)卡(ka)爾(er)平(ping)的(de)設(she)想(xiang)中(zhong)，這(zhe)種(zhong)隻(zhi)要(yao)一(yi)點(dian)點(dian)變(bian)形(xing)就(jiu)可(ke)以(yi)發(fa)電(dian)的(de)裝(zhuang)置(zhi)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)人(ren)呼(hu)吸(xi)時(shi)肺(fei)部(bu)的(de)變(bian)形(xing)來(lai)發(fa)電(dian)，隻(zhi)要(yao)將(jiang)其(qi)植(zhi)入(ru)體(ti)內(nei)，比(bi)方(fang)說(shuo)緊(jin)貼(tie)著(zhe)肋(lei)骨(gu)，它(ta)就(jiu)可(ke)以(yi)給(gei)諸(zhu)如(ru)心(xin)髒(zang)起(qi)搏(bo)器(qi)這(zhe)樣(yang)的(de)小(xiao)設(she)備(bei)提(ti)供(gong)電(dian)力(li)。

　　現(xian)在(zai)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)還(hai)沒(mei)有(you)開(kai)展(zhan)動(dong)物(wu)實(shi)驗(yan)來(lai)檢(jian)測(ce)這(zhe)種(zhong)發(fa)電(dian)機(ji)的(de)生(sheng)物(wu)安(an)全(quan)性(xing)，但(dan)是(shi)已(yi)經(jing)有(you)了(le)將(jiang)其(qi)安(an)裝(zhuang)在(zai)鞋(xie)上(shang)的(de)計(ji)劃(hua)。如(ru)果(guo)它(ta)發(fa)出(chu)的(de)電(dian)力(li)能(neng)夠(gou)給(gei)手(shou)機(ji)或(huo)者(zhe)iPod充電，就已經可以算得上是非常有價值的產品了。隨著電子設備能耗越來越低、我們對隨身設備的依賴越來越強，這種柔軟的發電機也許能夠給我們帶來更多的自由。