壓電薄膜
告訴你一個好消息，我們已經進入了一種可以從外部環境捕獲能量為小型設備補充能量的時代了。隨著物聯網的發展與低功耗元件的發展，環境捕獲能量系統已經開始從利基應用向大規模普及了。
近日，由市場調研機構IDTechEx舉辦的大會很清楚地傳達了這項想法。除了能量獲取和儲蓄，該會議的主題還涉及電子產品、可穿戴設備技術、3D列印、超級電容、石墨烯以及物聯網。
該公司的CEO Raghu Das表示，看似大會所關心的事物毫無相干，但是它們之間有著緊密的聯繫。比如可穿戴設備需要能量獲取技術，超級電容器有可能創建高效的方式儲存和釋放收穫能量，3D列印在打造原型和短期定制生產項目中發揮著重要的作用。
根據IDTechEx的資料包告，預計到2024年，能量獲取產業達到26億美元的市場規模。其主要是利用三種能量或技術來實現，分別是機械能、熱能和電磁輻射。
採集機械能
英國公司 Perpetuum打造出能夠收集機械能的模組（如上圖）。該模組可以從鐵路車輪的振動中，獲取能量。主要原理是通過震動固定線圈中的磁鐵來為檢測鐵軌溫度的感測器充電。位於英國的Southeastern Railways就安裝了Perpetuum公司的系統，涵蓋了旗下148條Electrostar火車軌道。
如果要採集運動過程中的能量，除了電磁感應的原理，還有別的方法，比如通過對具有壓電性的材料進行施壓，從而產生電能。新的壓電性材料一直在研發中，比如伊利諾斯州大學的研究者就研發出一種很薄、具有生物相容性（可以植入活體）的壓電薄膜。
合併壓電薄膜的多層設備直接安裝到人類心臟的表面，作為一種電力起搏器。其實，壓電薄膜可以大規模地應用，從而收集運動過程中的能量。比如，2012年夏季奧運會期間,倫敦地鐵站的一部分的人行道照明的電量來自乘客對人行道瓷磚的踩踏。
採集熱能
IDTechEx的分析師看好熱電系統的發展前景。該系統能夠將多餘的熱能轉化為電能。雖然熱電系統已經存在了幾十年，但是，現在的發展前景更為明朗，因為新的固態熱電設備可以通過更小的溫差獲得電能。在此次大會上，該公司的分析師預測，熱電市場規模將會在2016年達到9500萬。
雖說汽車領域是一個明顯的目標,但工業級別應用更有可能推動熱電市場的增長。由生產設備所產生的餘熱為無線感測器充電，消除了電力和通訊線路的繁雜步驟，可以降低安裝和維護成本。
採集電磁輻射
也許最神奇的能量收集方法是利用周圍環境中的電磁輻射。這也不是一個新想法，早前， Crystal收音機曾經風靡流行，如今光電管和RFID標籤更受歡迎。
但是，這種能量收集的技術可以更進一步。我們可以通過環境中不同的無線電電磁輻射獲得能量。
西班牙紡織研究協會Aitex與其他研究者合作，研發出內置小天線而且能夠直接編織布料。通過這種布料的衣服可以自動捕捉環境中的能量為我們身上的生物感測器或者其他可穿戴設備充電。
事實上，能量獲得將會成為未來生活越來越重要的領域，因為它將會改變我們與資料、電子設備，互聯網，甚至自身的對話模式。
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