你的下巴也能发电

下颌运动已被证明是人体运动发电的最有希望的候选之一。研究人员推测，一个人在吃饭和咀嚼时平均会产生大约7毫瓦(mW)的能量。他们希望这种设备能够通过进食、咀嚼和说话来发电，并为助听器、耳蜗植入器、电子听力保护器以及植入式或可穿戴式电子设备提供电力。

为了获得这种能量，研究人员使用PFC智能材料来让下巴休息。PFC是一种压电智能材料，由集成电极和粘结聚合物基体组成。当材料被拉伸并受到机械应力时，它能够产生电荷。

根据物理学家组织网络最近的一份报告，研究人员创造了一种由单层全氟化碳制成的下颚带，并用一对弹性侧带将它固定在一副耳罩上。为了确保最大的性能，下颚带被紧紧地系在使用者的下巴上，以便在锻炼过程中可以拉伸该带。

当测试设备的性能时，受试者被要求咀嚼口香糖60秒，并穿戴头顶上的设备。结果研究人员从下颌运动中获得的最大功率约为18微瓦，而头戴式设备的最佳功率仅为10微瓦。

研究人员说:“考虑到平均咀嚼功率约为7毫瓦，要提高这种设备的性能还有很长的路要走。目前实现的电源很难为电气设备供电。然而，我们可以通过增加更多的功率因数校正层来增加功率输出。例如，使用总厚度为6毫米的20个全氟化碳层就能驱动200兆瓦的智能听力保护器。”

研究人员说:“这种能量收集装置唯一昂贵的部分是单层全氟化碳，大约20美元。考虑到价格、电池使用寿命短和环境成本，我们估计基于下巴休息装置的可收集能量的自供电听力保护器将在三年内收回投资。”

研究结果发表在最新一期的学术期刊《智能材料与结构》上。