Note 7爆炸，传闻三星靠它翻盘：可触摸发电屏幕获重大突破

据科技媒体 ScienceDaily 报道，由韩国电子巨头三星旗下尖端技术研究所与美国宾夕法尼亚州立大学合作的科研项目近期取得了重大进展：科学家团队研发了一种能量转化设备，将其整合进智能手机屏幕后，该设备能捕捉人体细微运动，如手指划动、敲击等，将机械能转化为电能，能效高达 40%。

机械能转化为电能

获取环境周边的机械能，再将其转化为电能，这样的能量转化设备，已广泛采用在可穿戴式电子产品上。这些设备有一个普遍特点，都是基于压电效应，在高频率（每秒震动超过 10 次）的状态下运行。然而，在低频率状态下，这些能量转化设备则毫无用武之地。

三星尖端技术研究所与宾夕法尼亚州立大学材料研究所的科学家团队则另辟蹊径：从低频率的机械能获取能量。他们基于一种可弯曲的有机离子二极管，研发了一种机械能传感器设备。

获取低频率机械能的工作原理

这种能量转化设备有两个重要组成部分：一部分为两个纳米复合材料电极，另一部分则是由聚碳酸酯膜隔开的充电移动离子。其中，电极部分的结构比较复杂，它是一种聚合物基体，由碳纳米管填充，并且加入了离子液体。碳纳米管能增强电极的导电性和机械强度。

当机械能产生时，离子分散，穿越薄膜，创造出不间断的直流电。与此同时，抗离子分散的内置电势建立起来，直到二者达到均衡。整个过程在低频率状态下运转，大约每 10 秒才会进行 1 次。

对智能手机而言，触摸屏幕这种微小的机械运动，可转化为电能，并存储在电池里。其他类似的人体活动所产生的机械能，经过转化，同样能为平板电脑或可穿戴设备提供电力。

宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程系的教授 Qing Wang 表示，「我们研发这个设备的理念是，希望将低频率的运动，比如人体运动，转化为电能。」

研究结果

最新的实验结果表明，与压电发电机相比，这种能量转化设备的峰值电力密度更大；不仅如此，当他们把这种传感器设备整合到一块智能手机屏幕时，机械能可为电池提供 40% 的电力。

除上述优点外，Qing Wang 教授还表示，「因为这种能量转化设备是一种高分子聚合物，所以它还兼具柔韧性和轻巧的特点。」这意味着，这种材料可以与三星的曲面屏深度整合。

目前，他们已将研究成果整理成一篇题为《柔韧离子设备获取低频率机械能》的论文，发表在近期《先进能源材料》网络版上。

在第四能源看来，三星凭借 OLED、曲面屏等黑科技，在智能手机阵营处于绝对领先地位。但在 Note 7 爆炸事件后，三星的王者之位岌岌可危。三星现在急需尽快将这种可触摸发电屏幕从实验室推向市场，以扶正其摇摇欲坠的王冠。

**作者张龙华，文章首发第四能源（微信号：FourthEnergy），转载请与第四能源取得联系。

题图来自Penn State。