日本理化研究所宣布，該所相田卓三教授聯(lián)合東京大學的同行日前開發(fā)出以環(huán)境中濕度波動為能源的半永久性驅動薄膜傳動器。
研究小組發(fā)表在《自然-材料》網絡版的報告稱，他們開發(fā)的薄膜傳動器能感知微小濕度變化并半永久性工作。
這種薄膜能夠根據水分吸收量的變化伸縮，感應濕度變化。此次開發(fā)的薄膜能利用很小的濕度變化做出大且高速的伸縮運動，能感知一般濕度計無法探測的微小濕度變化，從而將局部濕度變化高效轉化為動能。這種薄膜甚至能將影響水分吸收的光和熱等環(huán)境波動轉化為能量。
雖然此前有報告開發(fā)出濕度應答材料，但其屈伸反應慢，且需要非常高的濕度條件，在通常環(huán)境下無法轉化為動能。
研究小組使用了不吸收水分的高分子材料薄膜，但在材料部分設計有吸水結構。在制作薄膜時，讓高分子適當排列，實現(xiàn)了吸收極少水分即可做大尺度伸縮運動。研究小組將一部分薄膜鍍金，用水滴周圍發(fā)生的濕度波動作為驅動力，成功開發(fā)出單方向運動傳動器。薄膜可高速應答環(huán)境變化，在強光照射時高速伸縮、跳躍。
該成果對能量收集技術、能量轉化材料的設計具有重要意義。由于實現(xiàn)了薄膜運動能高效轉化電能，具有實際利用價值。
