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【科研新闻】纳米发电机能够产生免费电力
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纳米发电机能够产生免费电力 现在的绝大多数移动电子器械都依赖于电池供电。如今研究人员开发出简便又廉价的纳米线，这种线可收集化学能量，使医疗植入体内的微型器械通过血管扩张和收缩来获得能量，或者可使手机由安装鞋底的纳米电线供能。 《科学》杂志上相关论文的作者之一，乔治亚技术学院的材料科学教授王中林（音）说：“当人在走路时，身体会产生67瓦能量，手指移动会产生0.1瓦能量，呼吸则产生1瓦能量。假如能转换出其中一部分能量，就可驱动一个微型设备。依照展示的原型理念，可以转换其中的17%到30%。的能量。” 他们的结果证实了这样一个理论：氧化锌纳米线表现出强大的压电效应，即在受到机械压力时会产生电流。通常在晶体纳米线管中的锌和氧正负离子会相互抵消。但当在一个电极上以化学方式培养出纳米线时，在响应震动后离子会发生转移。这致使电极失衡并在纳米线连接到电路上时产生一个能产生电流的电场。 尽管每根纳米线只能产生很微弱的电流，王说：“当很多根纳米线同时输出时，就可能产生很高的能量。”足以驱动微小医疗植入器械。发表在《科学》上的研究只涉及一根纳米线，但王表示，他的实验室已经开发出能从多根纳米线上汇集电流的技术。 由于培植纳米线的化学流程很廉价，某种意义上说这可产生足够驱动消费电子产品所需能量的大型纳米阵列。“我们能够以非常低廉的成本在聚合物基底培植这些纳米管。”王说：“我们的目标是有朝一日能将这些纳米线铺设在人们的鞋子内，这样你就可以在行走时‘发电’。” 在开发出能由纳米线驱动的设备前，研究人员必须找到能在电路中连接所有纳米线的办法。斯坦福大学材学与工程学教授崔毅（音）表示，这将是个挑战，但也是可行的。事实上，王预计基于目前的进度，将在5年内开发出原型设备。 纳米发电机的一个早期应用是为植入手臂表皮下的葡萄糖传感器提供电能。这种的传感器可以向一个腕表发送血糖读数。崔表示，有一天植入的传感器可以在需要时自动释放胰岛素。 在纳米设备中经常用到压电材料。美国太平洋西北国家实验室的刘军（音）认为，这一应用的新颖之处在于在纳米尺度上制造纳米发电机的简便性。这类细线比大量氧化锌更易弯曲而又不易折断——这使其能够承受更大的应力并产生更大的电流。刘说：“我认为这是一项具有重大意义的工作。做到了人们怀疑永远不可能做到的事。” 英文原文链接参见：http://www.technologyreview.com/ ... 746&ch=nanotech 中国科学技术信息 http://www.chinainfo.gov.cn/data/200604/1_20060428_135232.html [ Last edited by mainpro on 2006-5-10 at 23:09 ] |
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