【科普園地】
◎本報記者張夢然
在未來世界，你脚下的道路、穿的衣服，或者一個簡單的塑膠薄膜，僅僅通過被擠壓、彎曲就能默默發電。這聽起來蠻像是科幻場景，但如今正通過一項巧妙的材料科學突破走向現實。
這項研究的覈心是一種名為“壓電效應”的物理現象。簡單來說，某些資料（如石英、骨頭）在受到壓力或形變時，其內部電荷分佈會發生變化，從而產生電壓。我們日常生活中許多設備，如汽車安全氣囊感測器、燃油噴射器，都依賴這種原理工作。然而，傳統壓電材料往往脆弱、昂貴或含有毒元素，限制了其廣泛應用。
現在，由澳大利亞皇家墨爾本理工大學的科學家喚醒了一種常見而堅韌的資料——尼龍的“發電超能力”，改造出一種性能優异的柔性壓電發電機。他們選擇了一種特殊的工業塑膠：尼龍-11。
關鍵挑戰在於，普通尼龍內部的分子排列雜亂無章，無法有效將機械能轉化為電能。研究團隊的創新在於，他們採用了一種精妙的“電聲比對”工藝：利用高頻聲波振動尼龍溶液，同時施加一個强電場。這個過程就像用無形的“聲波之手”和“電場之力”協同工作，在分子凝固過程中，引導它們整齊排列成理想的晶體結構。
分子一旦有序排列，奇迹就發生了。由此製成的尼龍薄膜變得極其敏感：每當它被彎曲、按壓甚至敲打時，內部有序的分子結構受到擾動，就能高效地產生電流。科學家生動地描述：“這種薄膜非常堅韌，你可以折疊、拉伸它，甚至開車碾過去——它依然能持續發電。”
這項突破的意義深遠。它不僅提供了一種更耐用、更環保的能量收集資料，更重要的是，它為我們開啟了一個“能量無處不在”的未來圖景：鋪設在人行道或公路下的“發電地毯”，可以收集行人脚步或車輛碾壓的能量，為路燈、交通感測器供電；嵌入衣服或鞋墊的柔性薄膜，可利用人體運動為可穿戴設備充電；甚至智能建築的表面也能通過環境振動自供電。
科學家們已將該成果發表於權威期刊《自然·通訊》，並正積極尋求產業合作，致力於將這項從實驗室走出的柔性發電科技，推向更廣闊的應用天地，讓收集環境中原本被浪費的機械能，成為我們永續未來的一部分。