日本东京理光(Ricoh)公司于2015年5月20日宣布,它已创造了一种新颖的柔性材料“发电橡胶”,可将压力和振动高效率地转化为电能。目前,可发电的压电材料采用机械应变,是受注意的能量采集材料。压电材料主要有陶瓷和聚合物,但是他们有一些欠缺,阻碍了他们得到广泛的使用。压电陶瓷使用于有限的目的,因为他们的脆弱性和重的重量,虽然他们可产生相对较高的电力。另一方面,压电聚合物只能生成非常轻微的电力,虽然他们通过减少厚度可具有柔性。
由理光公司创建的“发电橡胶”可像陶瓷一样产生高量的电力,而外观是柔软的和柔性的片。因为它克服了先前的压电陶瓷和聚合物的缺点,预计其结合柔性和高电力输出的优点,将被应用到多个领域。理光公司将推进这一技术的研究,旨在使该材料商业化应用于各种目的,特别是柔性传感器。在未来,它将有助于未来物联网时代,通过提供一个有前途的发电材料,使各种设备可配备通信功能。
陶瓷是主要传统的压电材料,常用于公用设施设备的电子部件中,作为压力和振动传感器。虽然它用于这些目的可产生足够的电力,但它有缺点,即脆弱,又沉重并且要包容铅。与陶瓷相比,发电橡胶则克服了这些缺点。此外,其高耐久性已经确认,通过了数百万次的耐久性试验。聚合物,如PVDF(聚乙二烯二氟化物),只能产生轻微的电力,尽管他们有柔性。而能发电的橡胶,兼具轻的重量和耐久性,可承受重的负荷,它与陶瓷相比,有高的电力输出;与聚合物相比,有更大的柔性。此外,“发电橡胶”的优点是易加工性和生产效率高,因为它是柔软的,并且不需要像陶瓷那样的高温过程。柔性、高电力输出、耐用、可加工性和生产效率高,使发电橡胶可以安装在不同的位置和大的空间。与陶瓷和聚合物相比,它因此可以在更广泛的市场上用于各种目的。
“发电橡胶”的机制与以前的压电材料是不一样的。理光公司与东京理科大学合作,在分子水平上使用领先的计算化学,推出了机制分析。研究结果将扩大这种材料的可用性,并将有助于未来各种目的和领域的开发和应用。采用“发电橡胶”的优势,理光公司将寻求贡献于物联网时代,与外部技术相结合,提供创新的解决方案。