據New Atlas報導，一類新的彈性能源轉換器正在出現，它能夠從各種不同的運動中捕獲能量。美國國家可再生能源實驗室（NREL）正在推動部署它們，首先是一系列奇怪的、彎曲的波能設計。

NREL說它的DEEC-Tec（分佈式嵌入式能量轉換器技術）設計將被放置在水中，讓海浪向各個方向變形，並從“幾乎所有的物理運動或動態形狀變化”中獲取電能。

它們不是驅動渦輪機，或結合起來驅動外部發電機，而是使用許多小型、靈活的發電機來建造，每個發電機的作用有點像肌肉纖維，產生自己的輸出。

這種類型的發電機使用介電彈性體，它在20世紀90年代末首次出現。根據2020年發表在《先進智能係統》上的一篇評論，這些基本上由一層可變形、有彈性的電介質材料組成，上面塗有電極，形成一個可變電容器。

它們在未受壓狀態下的電容最低，任何偏離其原始狀態的行為都會增加其電容，無論是拉伸、扭曲、壓縮還是在任何方向的彎曲。在變形高峰期，它們通過電極被注入電荷，使它們的電容上升到與未受壓狀態相同，而彈性對電荷起作用，使它們回到最低電容狀態，產生的能量比一開始用於創造電荷的能量要多。

與渦輪式發電機一樣，這些東西可以在兩個方向上工作，要么從外部提供的變形力中獲取能量，要么花費能量作為執行器工作。它們也可以在本質上充當傳感器，提供關於它們從正常狀態拉伸到什麼程度的持續反饋，並在本質上給大腦/電池單元提供信息，從中推斷出在給定時間應用多少電量。

2019年，在蘇格蘭對空氣管末端的橡膠膜形式的介電彈性體發電機進行了測試。它證明了在高波壓將空氣推到管子裡，把橡膠吹得有點像氣球時，以及低波壓吸住空氣柱並把膜拉下來時，都有能力收集能量。

但是NREL的計劃走得更遠。波浪的作用遠不止是向上和向下，它們在幾乎所有的方向上產生近乎隨機的運動。DEEC-Tec發電機將具有盡可能少的固體結構。它們幾乎完全是靈活的，使它們能夠在動能到來時收集動能。

一個由數百或數千個微小的彈性發電機組成的搖擺不定的靈活結構，每一個都需要在精確的時刻精確地應用電荷，這當然會很難控制。但是，認為人工智能深度學習系統能夠搞清楚，並迅速適應不斷變化的條件，也不是沒有道理的。

而這些介電彈性體作為傳感器、發電機和執行器的性質，將使控制系統具有前所未有的能力，在採取不同形式的優勢時，像軟體機器人一樣重塑結構。

請注意，電介質彈性體發生器並不是這裡的唯一選擇；該團隊同樣樂於將離子電介質彈性體發生器、磁致伸縮發生器和其他可能與特定項目相關的東西結合起來。

這是相當了不起的東西；NREL提出了牆形和蛇形的設計，用於捕獲波浪能，以及在一個充滿網格狀彈性發電機的氣球內的重球，它可以從運動以及氣球形狀的變形中獲取慣性能量。該團隊說，它最終也可以用於能量收集的衣服，甚至是建築物或道路。

NREL團隊說，這些東西可以用低成本、可持續的材料輕鬆製造。它們提供了一定程度的冗餘，因為即使某個結構中的幾個發電機損壞並停止工作，仍有數百個其他發電機在線。總而言之，該團隊希望證明這種波浪能發電機是廉價、安全、低維護、可擴展的，並且能夠為能源網做出應有的貢獻。

團隊表示，這仍然有許多未知數，包括哪些材料、傳感器和設計將導致最佳的電力轉換效率、耐用性和對海水腐蝕性的抵抗力。

現在還為時過早，但隨著一項新專利的獲得，NREL的DEEC-Tec團隊在高級工程師Blake Boren的帶領下，正在推動內部以及與外部合作者和工業界一起發展這一概念。我們很想看看他們會有什麼成果。