本文参加百家号＃科学了不起＃系列征文赛作者：文/星球科普最近，来自瑞士联邦材料科学与技术实验室（SwissFederalLaboratoriesforMaterialsScienceandTechnology）的一组科学家发现了能够利用压力发电的方法，这些科学家们将自行研制的橡胶材料进行拉伸从而获得电荷，那么这究竟是一种怎样的“橡胶”呢？这是一种通过运动产生电能的物质，被称为压电橡胶。压电橡胶由三元乙丙橡胶（EPDM）和锆钛酸铅（PZT）压电陶瓷组成，这种橡胶还具有一种由极性纳米粒子和弹性体组成的复合材料。为了制造这种橡胶，该研究团队在其原型中使用了硅树脂。他们在将复合材料和弹性体连接起来之前，先对它们进行了成型，并利用强电场进行内部极化。随后，研究小组开始加热薄膜，直到纳米粒子从固体、玻璃状状态转变为橡胶状和微黏性状态。这使得研究人员能够操纵极性，从而操纵电场。最后，研究人员通过将薄膜冷却到室温来固化磁场的方向。由此，研制了这种独特的橡胶。它又是如何运作的呢？为了让橡胶发挥作用，它会经历一个将应力转化为能量的过程。这种效应被称为压电效应，确切来讲这是某些材料响应施加的机械应力而产生电荷的能力。这个概念对大多数人来说可能听起来会比较难懂，但科学家们确实已经在实践中看到了这种效果。通过压电效应，振动转化为电脉冲，然后这些脉冲转化为声波。很长一段时间以来，压电效应只会在晶体中出现，但由于晶体又重又坚固的属性，导致这种效应只能在特定应用中使用。然而，瑞士联邦材料科学与技术实验室的科学家们现在已经成功地赋予弹性体压电特性，可以说完美跨越了我们曾经认为不可能的界限。虽然目前我们还没有对这种特殊的橡胶材料到底能做什么进行大量的研究，但是一旦我们找到一种行之有效的方法来生产它，我们就有可能生产出一种具有革命性的装置。科学家们认为，这项技术最令人兴奋的用途之一可能是推进软机器人技术的发展，让机器人能够“感受”周围的环境。这种材料能够向设备发送脉冲，让机器人系统“理解”。德国汉诺威莱布尼茨大学的研究人员开发了一种人工神经系统，可以用“人类疼痛研究的思想”为机器人编程。这可能意味着我们最终可以制造一个真正的“人类”机器人。
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