互聯(lián)網(wǎng)之后的物聯(lián)網(wǎng)無(wú)疑預(yù)示著更大的發(fā)展機(jī)遇，眾多科技巨頭不謀而合紛紛布局物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2020年聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的總數(shù)將達(dá)到甚至超過(guò)500億，物聯(lián)網(wǎng)將把家庭中的很多設(shè)備囊括進(jìn)來(lái)，其中小到智能恒溫器，可穿戴設(shè)備名大到智能電冰箱，蓄勢(shì)已久的物聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)在即。下圖匯總了各家機(jī)構(gòu)和公司對(duì)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模的預(yù)測(cè)。
不過(guò)隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的與日俱增，如何解決供電和節(jié)能問(wèn)題是一個(gè)不可繞過(guò)的挑戰(zhàn)，如何使物聯(lián)網(wǎng)變得綠色環(huán)保成為越來(lái)越受關(guān)注的話題。

我們一直在尋找新的能源來(lái)收獲，為什么不呢？它通常是免費(fèi)的（忽略前期成本）、方便，并解決了許多實(shí)際的安裝/更換問(wèn)題。但在能量甚至可以到達(dá)收集電子設(shè)備和負(fù)載之前，有兩個(gè)前端問(wèn)題需要解決：找到可用于收集的一致物理現(xiàn)象，以及有一個(gè)相當(dāng)有效和可靠的傳感器來(lái)實(shí)際捕獲其能量（例如壓電基于振動(dòng)的組件，或用于氣流的葉片，或使用溫度梯度的潛水車）。

眾所周知的潛在來(lái)源（對(duì)不起那個(gè)雙關(guān)語(yǔ)）是太陽(yáng)輻射，當(dāng)然還有溫差、聲音、振動(dòng)、氣流和運(yùn)動(dòng)。還有一個(gè)真正無(wú)處不在但難以捕捉的可能來(lái)源：摩擦引起的靜電（它通常表現(xiàn)為 ESD——靜電放電——被認(rèn)為是“壞事”）。但佐治亞理工學(xué)院最近的一些工作可能會(huì)改變這一點(diǎn)。

根據(jù)佐治亞理工學(xué)院的方案，包括那所學(xué)校在內(nèi)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出廉價(jià)、靈活的聚合物材料，這些材料非常擅長(zhǎng)通過(guò)摩擦產(chǎn)生電荷，然后將其保持直到可以提取為電流。雖然靜電不是一個(gè)新的發(fā)展，但產(chǎn)生、保持和提取靜電是很棘手的。

這當(dāng)然很有趣，但是通過(guò)這種機(jī)制有多少可收獲的能量呢？這是分析變得有點(diǎn)棘手的地方。

該新聞稿引用了高達(dá) 300 W 的功率輸出，這非常重要。但是能量收集是關(guān)于捕獲端的能量，而它是關(guān)于負(fù)載端的電力輸送。您可以在隨機(jī)的“運(yùn)球”中收集能量，但您必須將其用作功率（能量消耗的速率），因?yàn)槿魏螌?shí)際負(fù)載都需要某個(gè)最低功率閾值才能運(yùn)行。這個(gè) 300 W 的數(shù)字可能轉(zhuǎn)化為幾乎沒(méi)有意義的能量水平，并且可收集的能量水平越低，實(shí)際收集它的難度就越大，損失可以接受。

盡管如此，佐治亞理工學(xué)院的工作聽(tīng)起來(lái)令人印象深刻且引人入勝。他們聲稱每立方米的體積功率密度超過(guò) 400 kW，效率超過(guò) 50%。很難說(shuō)這如何轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)世界的應(yīng)用程序，但肯定值得關(guān)注。

研究人員還表示，他們的材料可用于通過(guò)與流動(dòng)的水接觸來(lái)獲取能量。這無(wú)疑開(kāi)辟了新的機(jī)會(huì)，因?yàn)橛性S多“隱藏”的流量來(lái)源，例如水槽和水龍頭，也許也可以利用它們。

幾年后回顧一下，看看這個(gè)來(lái)源的情況會(huì)很有趣。是否有足夠的能量可供必須有效提取能量的電子設(shè)備使用？換能器的材料和相關(guān)物理實(shí)施方式是否可靠且具有成本效益？它會(huì)成為大眾市場(chǎng)的來(lái)源，還是高度專業(yè)化的來(lái)源，例如使用熱電偶從熱源中提取能量的熱電發(fā)電機(jī)(TEG)？