當面臨戶外工作，或是長途旅游時，很多人恐怕都有過這樣的擔憂：因為無法找到外接電源，而使自己的智能手機或者筆記本電腦等因電能耗盡而關(guān)機，從而錯過了商務良機，甚至失去了唯一的求生機會。近日，美國加州大學洛杉磯分校薩繆里工程與應用科學學院的研究人員開發(fā)出的一種技術(shù)，基本上解決了這個棘手的問題。
該校的工程師專為電子設備創(chuàng)立了一種收集和重復利用能源的新理念：為這些設備的液晶顯示屏（LCD）配備內(nèi)置的光電偏光器，支持他們將環(huán)境光源、陽光和電子設備自身的背光源轉(zhuǎn)化成電能。
LCD可謂是現(xiàn)今電子設備上配備的常規(guī)物件，無論是智能手機、電視屏幕、電腦顯示器還是筆記本電腦和平板電腦上，都能看到它們的身影。LCD多是由不同部分組成的分層結(jié)構(gòu)，由兩塊玻璃板構(gòu)成，中間由含有液晶材料的間隔隔開。因為液晶材料本身并不發(fā)光，所以需要給顯示屏配置額外的光源，在液晶顯示屏背面有一塊導光板和反光膜，導光板的主要作用是將線光源或者點光源轉(zhuǎn)化為垂直于顯示平面的面光源。背光源發(fā)出的光線在穿過第一層偏振過濾層之后進入液晶層。液晶層中的水晶液滴都被包含在細小的單元格結(jié)構(gòu)中，一個或多個單元格構(gòu)成屏幕上的一個像素。在玻璃板與液晶材料之間是透明的電極，電極分為行和列，在行與列的交叉點上，通過電壓的變化可改變液晶的旋光狀態(tài)，液晶材料的作用類似于一個個小的光閥。在液晶材料周邊是控制電路部分和驅(qū)動電路部分。當LCD中的電極產(chǎn)生電場時，液晶分子就會發(fā)生扭曲，從而將穿越其中的光線進行有規(guī)則的折射，然后經(jīng)過第二層過濾層后在屏幕上顯示出來。
加州大學洛杉磯分校研究團隊此次研制出的新型能源收集偏光器名為偏振有機光伏板。它能促進LCD的功能，同時發(fā)揮偏光器、光伏器件以及環(huán)境光源或者太陽能光伏板的作用。
研究主導人員、材料科學系教授楊洋（音譯）說：“我堅信這是一個改變游戲規(guī)則的發(fā)明，它能顯著提升LCD的效能。此外，這種偏光器同樣可以用作普通的太陽能電池，來收集室內(nèi)或室外的光源。因此下次去海灘的時候，你就可以借助陽光為你的iPhone充電了。”
研究人員表示，從能源利用的角度來看，現(xiàn)在的LCD偏光器效率偏低。一臺電子設備的背光能夠消耗該設備80%至90%的能源，高達75%的光源更是因為偏光器流失了。而偏振的有機光伏LCD能夠重新獲取大部分未使用的能源。
論文的主要作者、該校工程學博士后研究員朱瑞（音譯）也談到，他們涂層的方法十分簡單，該技術(shù)未來將有望應用于大規(guī)模的制造過程。
此次研究的支持者、英特爾實驗室學術(shù)研究辦公室的項目主管尤蘇瑞·伯托總結(jié)說，此次研究小組所闡述的偏振有機光伏電池約能收集七成以上浪費的LCD背光光子，并能將它們重新轉(zhuǎn)化為電能。而研究團隊和其他頂級團隊的強有力合作，則促成了電池能效以及其收集能源的潛力的提升。
楊洋則表示：“在不遠的未來，我們希望進一步提升偏振有機光伏的效率，并最終達成與電子制造商的合作，將這項技術(shù)融入到真正的產(chǎn)品中去。我們也期望這種節(jié)約能源的#p#分頁標題#e#LCD將來能成為顯示器市場的主流技術(shù)。”
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