我一直對小型能量收集項目感興趣。畢竟，這似乎是一種幾乎理想的“物有所值”的安排。獲得合適的傳感器、電源管理 IC (PMIC)、儲能組件（可充電電池或超級電容器），當我們需要為遠程節(jié)點、物聯網設備或其他低功耗設備供電時，一切就緒。當然，也有風能、太陽能、地熱能等大規(guī)模的收獲，但這些項目的規(guī)模非常不同，而小規(guī)模的收獲似乎更加個人化和非侵入性。

使用振動、射頻、太陽能/光、熱或其他環(huán)境源進行采集時，需要考慮的合適功率范圍是多少？

對于有一個最佳點，從大約 1 微瓦到幾百微瓦，存在‘雙重影響’，即現有電源的消耗顯著減少，并提高了使用來自合理尺寸的收割機的環(huán)境能量的可行性。這可以顯著延長電池壽命，在某些情況下甚至可以實現完全的電源自主。當我們談論能量收集時，我們固有地假設一件事：它總是涉及能量捕獲、轉換為電能、存儲以及最終用作電流和功率。 

但這并不一定是這樣，例如，可以讓小型風力發(fā)電機組直接為機械聯動裝置提供動力，然后驅動小型泵，但這種非電子方法通常是一個挑戰(zhàn)。然而，非常規(guī)的收獲思維可以為遠離電子產品的問題帶來一些迷人的潛在解決方案。 

考慮賓夕法尼亞大學牙科學院的一項研究工作，該研究使用嵌入鈦酸鋇 (BTO) 納米顆粒的圓盤和壓電效應通過咀嚼產生電荷和能量，但具有非常不尋常的“負載”。他們制造了智能牙科植入物，并將它們暴露在變形鏈球菌中，變形鏈球菌是導致蛀牙（通常稱為牙菌斑）的細菌生物膜的主要成分。他們發(fā)現，圓盤激發(fā)了對生物膜形成的抵抗力，而 BTO 濃度較高的圓盤更能防止生物膜結合。

定性地，該材料在表面產生增強的負電荷，排斥帶負電荷的細菌細胞壁， 。他們展示了對斑塊的有效抗生物膜特性，同時保留了它們的壓電和機械行為。這種抗粘附作用導致體外實驗室設置中的菌落形成單位減少了大約 10 倍。他們還證實了 BTO 納米復合材料之間的粘附性降低以及使用原子力顯微鏡 (AFM) 的直接細胞與表面結合力數據。

這種基于壓電的能量收集的非常規(guī)使用的細節(jié)在他們發(fā)表在ACS Publications上的正式論文中，其標題有些令人困惑，“具有生物醫(yī)學應用的抗菌膜和自供電功能的雙峰納米復合平臺”，令人驚訝的是，它從未使用明顯的術語“收集” ”或“壓電”。還有一些支持信息，詳細說明了 BTO 圓盤的制造方式、薄膜的基礎化學和表面能物理特性以及其他結果。

我們是否一開始認為能量收集是解決電力項目問題的好方法，但在列出或量化所有現實問題時發(fā)現它不可行？我們是否見過任何不需要提供電流或驅動電子電路的可行或有趣的能量收集情況？