宾夕法尼亚州立材料研究所和犹他大学的一组研究人员开发了一个可穿戴的压电能量收割机，可以在步行或慢跑时从手臂的挥杆中产生能量。小型设备大约是手表的大小，可以产生足够的功率来运行个人健康监测系统。
宾夕法尼亚州立大学的Steward S. S. Flaschen材料科学与工程学和电气工程教授Susan Trolier-Mckinstry说：“我们使用优化材料制造的设备比所报道的其他任何事物都要好5至50倍。”
能源收获者的需求很高，可以为构成物联网的数百万个设备提供动力。
通过为可充电电池或超级电容器提供连续的电源，这些设备可以减少电池故障时更换电池的人工成本，并将死电池排除在垃圾填埋场之外。
某些晶体在压缩时会产生电流，或者在施加电荷时可以改变形状。这种压电效应用于超声和声纳设备，以及能量收集，报告宾夕法尼亚州立MRI。
Trolier-Mckinstry和她的前博士学位学生，香港宇型使用了一种著名的压电材料PZT，并将其涂在柔性金属箔的两侧，厚度是厚度的四到五倍，比以前的设备大四到五倍。更多的活性材料等同于产生更多的功率。通过取向膜的晶体结构，增加了能量收集的功绩。
在膜上产生的压缩应力在柔性金属箔上生长，这也意味着PZT膜可以在不破裂的情况下维持高应变，从而为更强大的设备而产生。
“有一些良好的材料科学挑战，” Trolier-Mckinstry说。“首先是如何在柔性金属箔上获得薄膜厚度。然后，我们需要获得适当的晶体取向，以获得最强的压电效果。”
根据宾夕法尼亚州立大学MRI文章，Trolier-Mckinstry教授和她的同事随后设计了一种新颖的手表样装置，其中包含PZT/Metal Foil材料。
该设备使用带有磁铁嵌入的自由旋转的偏心黄铜转子，并在每个梁上带有磁铁的多个PZT梁。当转子上的磁铁接近一个梁之一时，磁体相互排斥并偏转梁，在被称为频率上转换的过程中拔出光束。
有关的Toppan Printing的电子纸显示由能源收集技术提供动力
旋转手腕的缓慢频率转化为较高的频率振荡。
Trolier-Mckinstry教授说：“该设备的设计比标准电磁收割机更有效，就像在自动手表中使用的电磁收割机一样。”
该作品发表在《期刊》上高级功能材料。
