大千世界，能量众多，但我们人类目前能利用的却只是太阳能、风能、地热等一小部分能量，如何才能搜集到更多琐碎的能量呢？之前王中林课题组以取得突破性进展，将压电材料应用到发电机中，将机械能转换为电能制成纳米发电机，到现在为止，最大输出电压以达到惊人的209V。而最近来自美国麻省理工大学综合癌症研究院、哈佛-MIT健康科学技术部和化学工程学院联合开发出一种新型的制动机。这种制动机能利用水梯度来运动，能有效地将水中存有的化学能转化为机械能，扩展了人类利用能量的能力。

    之前研究发现PPY（聚吡咯）作为一种电活性强的聚合物，是充当人造肌肉的理想材料，它能吸附水改变形状，可以驱动摇动液压缸，但是这种制动机产生很小的机械力或能量。

    现在他们受生物学里面真皮构造的启发，众所周知，动物真皮由坚硬的胶原纤维和富有弹性的弹性纤维网络构成。基于此，他们将坚硬PPY（聚吡咯）和柔性polyol-borate（羟基长链硼酸盐）网络组成，当遇到水时，PPY发生体积变化，羟基长链硼酸盐和PPY之间由于氢键的作用而调整分子间高分子复合物的填充物，从而改变其对水响应的机械性能，这种复合结构就会因环境湿度发生快速、可逆和动态的收缩响应。它能产生27MPa的收缩应力，能提起比自身重量大380倍的物体，运输大于自身重量10倍的货物。

    这种制动机经过与有压电效应的PVDF高分子的结合，就可得到一种发电机。发电频率能达到0.3HZ，输出电压达到1.0V。如果将这种发电机与电容器相连，那么就能为微型和纳米电子器件供电。

    这种水梯度驱动的制动机和发电机有着非常大的潜在应用，可充当传感器、开关和低功耗器件的能量源。