未來有一天，那些橡膠鴨子玩具或許可以在不裝電池的情況下發光，功勞來自一種稱為摩擦發電式奈米發電機的元件，將傳統電子玩具轉化為不需電池供電的智慧型電子玩具。
摩擦發電式奈米發電機（Triboelectric Nanogenerator，TENGs）是一種利用摩擦起電原理（Triboelectric Effect）來設計感測器或收集能量的元件，基本上任何材料都可以當作接觸面，比如衣物、紙張等，前陣子中國蘇州大學團隊還發表一項研究，他們利用雨水與太陽能板之間的摩擦力使後者在雨天發電。
而根據美國兒科學會統計，幾乎每個小孩子到 4 歲左右都接觸過電子玩具，這些玩具透過發光或發出簡單嗶嗶聲吸引孩童注意，但大人也要在背後頻繁地為玩具更換電池。
但如果使用摩擦生電原理，玩具也可以「自己供電」，只要按一按眼睛就會發光。南韓濟州大學材料科學家 Sang-Jae Kim 團隊正在開發不需電池供電的兒童電子玩具，利用 TENGs 收集機械振動時產生的能量（電荷），類似頭髮與氣球摩擦時形成的靜電，再將之儲存轉化為可用形式。
研究人員將由鋁電極製成的 TENGs 夾在環保矽膠薄膜之間，結合至橡膠小鴨和拍手玩具，接著透過擠壓或搖動方式讓電極與薄膜接觸產生電荷，TENGs 可從中收集足夠能量為玩具 LED 燈供電，比如眼睛部位。
過去，將 TENGs 應用在玩具並嘗試商業化是個大挑戰，因為能量存儲與轉換效率過低，但南韓團隊透過新的設計能更有效利用 TENGs，讓傳統玩具轉型為智慧供電玩具的前途更加明朗化，並且有機會進一步應用在醫療感測器上。團隊論文發表在美國化學學會《Sustainable Chemistry & Engineering》期刊。
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（首圖來源：pixabay）
