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摘要：密歇根州立大学的研究人员开发了一种薄片状的装置，称为铁驻极体纳米发电机，它可以充当扬声器和麦克风，并能从人体运动中产生能量，比如用手指划过屏幕。该设备的麦克风功能工作方式与市场上已经上市的高端麦克风类似。压电晶体以这种方式工作，部分原因是它们的原子结构，其中包含一对正负电荷，称为偶极子。另一个潜在的应用，Sepulveda说，将作为噪声消除装置。
研究人员开发了一种薄片状的装置，称为铁驻极体纳米发电机（FENG），它可以充当扬声器和麦克风，并能从人体运动中产生能量，比如用手指划过屏幕。[改变世界的十大发明]
“这是一种可以卷起放在口袋里，然后找个地方展开放在屏幕、窗户或任何平台上，用作麦克风和扩音器的装置，”密歇根大学电气和计算机工程副教授尼尔森·塞普尔维达说州立大学和这项新研究的主要研究者于5月16日在《自然通讯》杂志上在线发表了一篇文章。去年12月，Sepulveda和他的团队在《纳米能源》杂志上详细介绍了这种设备的主要部件FENG。当时，研究人员展示了这种薄膜从运动中产生能量的能力。科学家们说，它还有一个额外的好处，就是每次折叠时，它的电压都能呈指数级增加，
这项最新研究就是建立在这种能力的基础上的。该设备现在可以作为麦克风工作，接收空气中的振动（换句话说，声波）并将其转换为电能。例如，它还将电子信号从计算机文件转换成人们可以听到的声音振动。
在几个不同的演示中，科学家展示了它的工作原理。他们将风嵌入大学的斯巴达旗帜，然后通过它播放学校的战斗歌曲。他们还表明，它可以作为语音识别系统的一部分来验证对计算机的访问。
“声音识别的保真度和质量足够高，可以识别个人声音的音调和频率成分，”Sepulveda告诉《现场科学》。
就像一张纸，灵活的设备可以像传统的扬声器一样传递声音。（密歇根州立大学）该设备的麦克风功能工作方式与市场上已经上市的高端麦克风类似。它们依赖于被称为压电换能器的晶体元件，这些元件接收声音并将其转换成电信号，然后计算机可以将其转换成音频。
压电晶体以这种方式工作，部分原因是它们的原子结构，其中包含一对正负电荷，称为偶极子。当声波从晶体上反弹时，它们会导致正负电荷对齐和错位，这就产生了一个信号。
Sepulveda和他的同事能够在风中模拟这种结构，但偶极子要大得多。
这个装置是由非常薄的一层环保物质构成的，包括银、聚酰亚胺和聚丙烯铁驻极体。带正电和带负电的粒子被添加到层中，层以不均匀的方式堆积。研究人员说，这种不均匀性在两层之间形成了微小的气穴，类似于压电晶体中的偶极子。当声波从空气中反弹时，它们会压缩空心偶极子，导致正负电荷对齐和错位。
“我们产生的电输出与使用易碎晶体的非常昂贵的麦克风相同，”塞普韦达说。
反过来也一样。通过该装置发送的电信号可以引起产生声音的振动。
另一个潜在的应用，Sepulveda说，将作为噪声消除装置。例如，一个人可以把胶卷贴在一个窗户上，在那里它可以拾取街道上的噪音并播放相反的声波
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