Mandal表示，“魚鱗是由具有壓電特性的膠原蛋白纖維組成的，因此，我們用了一點小技巧——直接利用魚鱗制作壓電納米發(fā)電機(jī)，從而打造機(jī)械式能量采集器。”
為此，研究團(tuán)隊從魚類加工市場中收集廢棄的生魚鱗片，打造出透明的能量采集器，然后再透過去礦物質(zhì)的過程使其軟化。Mandal說：“魚鱗中的膠原蛋白層可作為主動壓電元素；藉由在兩側(cè)制作電極后進(jìn)行層迭壓合，從而開發(fā)出生物壓電納米發(fā)電機(jī)，或能量采集器。”
壓電能量采集器利用魚鱗中的膠原蛋白產(chǎn)生能量 （來源：Dipankar Mandal, Jadavpur University）
魚 類廣泛被消費食用，但在此消費過程中的廢棄物處置方式卻十分混亂，而且還得花費一大筆錢。因此，這讓研究人員們產(chǎn)生了靈感，他們希望找到一種能夠重復(fù)利用 這種物質(zhì)的方式。Mandal說：“如果我們能回收再利用這些廢棄的魚鱗，將有助于找到一種能夠降低廢棄物處置成本的潛在途徑，以及延伸出一些具有附加價值的產(chǎn)品。”
Mandal與Ghosh在《應(yīng)用物理快報》(Applied Physics Letters)中發(fā)表有關(guān)這項研究與成果的文章。
Mandal與Ghosh開發(fā)的能量采集器特別適用于植入人體中的醫(yī)療裝置，Mandal解釋，這不僅僅是因為這一類組件通常只需不必耗用許多能量的微型電池，同時也由于它依靠天然成份提供能源。
Mandal補(bǔ)充說：“值得注意的是，膠原蛋白存在人們的皮膚、肌腱、韌帶、軟骨、骨、血管、牙齒和肌肉組織中；因此，以魚鱗打造的組件預(yù)計應(yīng)該也能兼容于人體的各部位。”相反地，大部份現(xiàn)有的傳統(tǒng)壓電材料都由有毒物質(zhì)組成，必須經(jīng)過多個處置步驟，才能用于制造組件。
而且，其他的壓電能量采集器往住也較易碎且非軟性材料，因而可能限制其于醫(yī)療監(jiān)測、自供電植入式生物醫(yī)療組件以及在人體中的標(biāo)靶藥物治療等應(yīng)用。
研究人員特別看好的應(yīng)用之一是在心臟起搏器中植入這種能量采集器，使其得以利用人們的心跳持續(xù)采集能量，以及不斷地為起搏器供電，因而無需充電或為了換電池而進(jìn)行手術(shù)。“由于心臟的組織中也帶有膠原蛋白的成份，預(yù)計這種能量采集器更適于這類人性化的應(yīng)用。”
Mandal與Ghosh計劃持續(xù)擴(kuò)展這項能量采集器的開發(fā)，并在不同的生物醫(yī)學(xué)與自供電裝置中進(jìn)行測試。
