未來有一天，那些橡膠鴨子玩具或許可以在不裝電池的情況下發(fā)光，功勞來自一種稱為摩擦發(fā)電式納米發(fā)電機(jī)的元件，將傳統(tǒng)電子玩具轉(zhuǎn)化為不需電池供電的智能電子玩具。

摩擦發(fā)電式納米發(fā)電機(jī)（Triboelectric Nanogenerator，TENGs）是一種利用摩擦起電原理（Triboelectric Effect）來設(shè)計(jì)感測(cè)器或收集能量的元件，基本上任何材料都可以當(dāng)作接觸面，比如衣物、紙張等，前陣子中國(guó)蘇州大學(xué)團(tuán)隊(duì)還發(fā)布一項(xiàng)研究，他們利用雨水與太陽能板之間的摩擦力使后者在雨天發(fā)電。

而根據(jù)美國(guó)兒科學(xué)會(huì)統(tǒng)計(jì)，幾乎每個(gè)小孩子到 4 歲左右都接觸過電子玩具，這些玩具透過發(fā)光或發(fā)出簡(jiǎn)單嗶嗶聲吸引孩童注意，但大人也要在背后頻繁地為玩具更換電池。

但如果使用摩擦生電原理，玩具也可以「自己供電」，只要按一按眼睛就會(huì)發(fā)光。韓國(guó)濟(jì)州大學(xué)材料科學(xué)家 Sang-Jae Kim 團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)不需電池供電的兒童電子玩具，利用 TENGs 收集機(jī)械振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量（電荷），類似頭發(fā)與氣球摩擦?xí)r形成的靜電，再將之儲(chǔ)存轉(zhuǎn)化為可用形式。

研究人員將由鋁電極制成的 TENGs 夾在環(huán)保硅膠薄膜之間，結(jié)合至橡膠小鴨和拍手玩具，接著透過擠壓或搖動(dòng)方式讓電極與薄膜接觸產(chǎn)生電荷，TENGs 可從中收集足夠能量為玩具 LED 燈供電，比如眼睛部位。

過去，將 TENGs 應(yīng)用在玩具并嘗試商業(yè)化是個(gè)大挑戰(zhàn)，因?yàn)槟芰看鎯?chǔ)與轉(zhuǎn)換效率過低，但韓國(guó)團(tuán)隊(duì)透過新的設(shè)計(jì)能更有效利用 TENGs，讓傳統(tǒng)玩具轉(zhuǎn)型為智能供電玩具的前途更加明朗化，并且有機(jī)會(huì)進(jìn)一步應(yīng)用在醫(yī)療感測(cè)器上。團(tuán)隊(duì)論文發(fā)布在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)《Sustainable Chemistry & Engineering》期刊。