如果您使用語(yǔ)音激活軟件 - 如iPhone的Siri或語(yǔ)音到文本 - 微小，脆弱的水晶或陶瓷片將您的聲音的振動(dòng)轉換為電動(dòng)脈沖?，F在，美國弗吉尼亞理工大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種定制設計材料的方法 - 柔韌，堅固，厚或薄 - 可以取代以前唯一能夠將壓力轉化為電能的材料。被稱(chēng)為壓電效應。

研究負責人，大分子創(chuàng )新研究所的成員鄭曉宇說(shuō)，這些材料很聰明，能夠感知壓力并監控任何方向的影響。

我們可以定制架構，使它們更靈活，并使用它們，例如，作為能量收集設備，將它們包裹在任意曲率周?chē)?rdquo;他說(shuō)。“我們可以讓它們變厚，輕盈，堅硬或吸收能量。”

一紙詳細介紹了團隊的工作發(fā)表在雜志上自然材料。

由于原子結構的原因，以前可用的晶體和陶瓷壓電材料只能在某些方向上工作。

由鄭氏團隊設計的3D墨水復制了水晶的自然“晶格”，但允許改變方向?？梢允褂煤穸葍H為人類(lèi)頭發(fā)直徑的一小部分的UV光來(lái)印刷材料。

“這些油墨含有高度濃縮的壓電納米晶體，與紫外線(xiàn)敏感的凝膠粘合在一起，形成溶液 - 乳狀混合物，如熔化的水晶 - 我們使用高分辨率數字光3D打印機打印，”鄭說(shuō)。

使用的可能性遠遠超出語(yǔ)音激活。雖然以前的壓電材料受到剛度和精細度的限制 - 需要一個(gè)潔凈的制造空間 - 新工藝的堅固性和靈活性意味著(zhù)鄭和他的團隊設想將材料用作幾乎任何東西的傳感器。

他們已經(jīng)證明材料在可穿戴設備中的使用，但也表明它們可以用于基礎設施和壓力和振動(dòng)很重要的其他領(lǐng)域。

“傳統上，如果你想監控一個(gè)結構的內部強度，你需要在整個(gè)結構上放置許多單獨的傳感器，每個(gè)傳感器都有許多引線(xiàn)和連接器，”第一作者Huachen Cui說(shuō)。“在這里，結構本身就是傳感器 - 它可以監控自己。”

“這將改變我們設計傳感器的方式，”鄭說(shuō)。