由类弹簧棒连接的超材料晶格的振动板选择性地响应声波。
　　研究人员开发了一种无电池传感器，可以对声波（如特定的口语单词）作出反应，产生足够的振动能量来为电子设备供电。这种新型传感器不仅可以减少电池使用，还可以为人工耳蜗等医疗设备供电或监控建筑物故障。
　　我们依靠电池为我们日常使用的许多物品提供动力，从智能手机和玩具到遥控器和手电筒。因此，全世界每年有150亿块电池被丢弃，其中许多最终被填埋。
　　对于某些设备来说，扔掉电池可能很快就会成为过去，苏黎世联邦理工学院的研究人员，开发了一种除了声音之外不需要任何动力的传感器。
　　该研究的合著者之一约翰·罗伯茨森（Johan Robertsson）表示：“该传感器纯粹以机械方式工作，不需要外部能源，只是利用声波中包含的振动能量。”但该功能目前仅限于某些声波。
　　研究人员开发的传感器具有被动语音识别功能，每当说出某个单词或产生特定的音调或噪音时就会被激活。发出的声波导致传感器充分振动，从而产生微小的电脉冲来打开电子设备。
　　该传感器是一种超材料，它是经过人工设计而具有自然界中罕见特性的材料。“我们的传感器纯粹由硅组成，不像传统电子传感器那样含有有毒重金属或任何稀土。”共同通讯作者马克·塞拉·加西亚（Marc Serra-Garcia）说。
　　传感器从其结构而不是其制造材料中获取其语音识别特性。研究人员利用计算机建模和算法，设计了传感器的结构，使用由类似弹簧的细棒连接的相同硅板（谐振器）组成的晶格。弹簧决定了特定声音是否使传感器运动。
　　研究人员看到了他们的无电池、声音供电传感器的许多潜在应用。例如，它可用于监测地震和建筑物，记录来自建筑物地基破裂的特定声音。或者它可以检测到气体逸出引起的嘶嘶声并触发警报。
　　他们表示，该传感器还可以有医疗应用，例如，对于因耳聋或听力损失而需要植入人工耳蜗的人。目前，每个植入物需要两块或三块电池，具体取决于所使用的声音处理器的类型。虽然它根据人们从事的活动类型而有所不同，但一次性电池的可持续使用时间为30到60小时，需要经常更换。
　　新型传感器也可用于连续测量眼压。“眼睛里没有足够的空间容纳带电池的传感器，”塞拉·加西亚说，“工业界对零能量传感器也很感兴趣。”
　　研究人员的目标是到2027年发布坚固的原型传感器。更新的迭代应该能够区分最多12个不同的单词，包括“开”“关”“上”和“下”等标准命令。而且，研究人员计划将新版本体积缩小。
　　该研究发表在《先进功能材料》杂志上。（逸文）