那边的吃鱼少年，鱼鳞留给我们做能量收集器吧！

欧洲足球赛事 注：印度每天要消耗很多的鱼，产生大量的“鱼类生物垃圾”。印度贾达普大学的研究团队试图对这些生物垃圾做一些积极的处理，实现了对鱼类副产物的循环利用，并将其转化为自动供能的能量收集器。

该研究工作的基础很简单：鱼鳞包含的胶原纤维具有控制电压的性能，这意味着提供一个机械压力，就可以产生电荷。如同团队这周发表在Applied Physics Letters的研究报告所说，利用这个性能可以制造生物压电纳米发电机。

贾达普大学物理系有机纳米压电设备实验室的副教授Dipankar Mandal解释道：要做到这一点，研究人员需要先从加工鱼市场收集生鱼鳞，然后通过除盐工艺使其变得透明和柔韧，处理后的鱼鳞内部的胶原用作活性压电元件。

“我们能够制做出两侧有电极的生物压电纳米发电机——a.k.a能量收集器，然后对它进行压层。”Mandal说。单一的胶原纳米纤维就具有压电性，这是众所周知的。然而到现在为止，没有人试图把鱼鳞内部胶原纳米纤维的分层。“当很多胶原纳米纤维在鱼鳞中分层并且自组装的时候，我们想要探测压电区域会发生什么变化。通过直接测量，我们能够确认的是，鱼鳞胶原的压电效应是相当大的（〜5 PC/ N）。”Mandal补充道。

在印度印多尔的Raja Ramanna先进技术中心，研究人员用X射线吸收精细结构谱探索鱼鳞胶原的自动定位现象。通过实验和理论测试，他们确定了生物压电纳米发电机的能源捕捉性能。它能够捕捉环境周围的机械能源，包括身体动作、机械和声音振动、风能，甚至用手指反复触摸生物压电纳米发电机，就能开启超过50个蓝色LED。

“我们期待我们的工作对自供电的电子产品领域能够产生一定影响。到目前为止，尽管付出了极大的努力，依然没有人能够做出高性价比单步骤的生物降解能源收集器。”Mandal说。除了便携式电子产品，该小组的工作成果还有多种潜在用途，例如：透明电子，生物相容或可降解生物电子，食用电子，自供电植入式医疗设备，手术，电子医疗监测，以及体外和体内诊断学。

Mandal说，“在未来，我们的目标是在心脏起搏器中植入一个生物压电纳米发电机，通过心脏跳动持续不断地为设备供能。然后当没有需求时它会自动降低。由于心脏组织也由胶原组成，我们的生物压电纳米发电机将很容易与心脏兼容。”

生物压电纳米发电机同样有助于针对性的药物传递，治疗体内肿瘤细胞并刺激不同类型的受损组织。“因此，我们期待我们的工作对下一代植入式医疗设备产生一定的意义。我们的终极目标是设计由无毒金属组成的精细的可摄入电子，广泛地用于诊断和治疗领域。”Mandal补充道。

原文链接：Fish 'biowaste' converted to piezoelectric energy harvesters.

文献链接：High-performance bio-piezoelectric nanogenerator made with fish scale.

本文由编辑部张莹提供素材，Meadow编译，点我加入材料人编辑部。