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纳米发电机

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光学精密－＇ｔａ，￣ｌｔ，　２０１０年第３期（总第１　１８期）　纳米发电机　在最新的实验中，机械能来自于研究　美国佐治亚理工大学学院材料科学和　工程系教授王中林领导的研究团队表示，　人员对位于两个手指之间的一台纳米发电　经过长达５年的研发，他们制造的纳米发　机的按压动作。在其他情况下，机械能也　电机能够给传统的小型电子设备提供电　可能来自心跳、徒步旅行者的鞋子踏在路　力，点亮一台小型液晶显示屏（ＬＣＤ）。　上的重量、衣服在风的吹拂下发出的沙沙　据美国物理学家组织网报道，这种纳米发　声等。　电机使用一排纤细的纳米线从周围环境中　王中林表示，通过简化设计，使设备　收集机械能，然后将其转化为电能，给电　更加稳定，并且将更多纳米线产生的电力　子设备提供电力。　结合在一起，他们成功提高了纳米线产生　除此之外，王中林和同事最近在纳米　的电力，足以驱动液晶显示屏、激光器、　发电机领域还取得了其他一系列的进步，　发光二极管等电子设备。　包括发表在上周的《纳米快报》网络版上　在另一篇发表于《纳米快报》的论文　的更加简单的纳米发电机构建技术，以及　中，王中林和其他同事报告了另外一项提　更早发表在《纳米快报》和《自然・通　高纳米发电机输出电力的研究进展。他们　信》上的研究成果等。　的方法包括两个步骤：首先将垂直的氧化　王中林表示，尽管现在纳米发电机产　锌纳米线转移到一个聚合物接收衬底上以　生的电流低于诸如ｉＰｏｄ或心脏起搏器等设　形成水平的纳米线阵列，然后用平行的带　备所需的电流，但是，三五年之内，纳米　状电极将所有纳米线连接在一起。使用单　发电机就可以为ｉＰｏｄ或者心脏起搏器充　层的这种结构，研究人员产生了２．０３伏　电。　特的开路电压，并且获得了每立方厘米约　提高输出电力　ｌ　１毫瓦特的最高输出能量密度。　纳米发电机项目由美国国防部高级研　王中林表示，比起当前的发电设备，　究计划局（ＤＡＲＰＡ）、美国空军和美国国　纳米发电机有多项优点。它们不像许多压　家科学基金会资助。２００６年初，王中林在　电材料那样需要有毒重金属，这使其非常　美国《科学》杂志上发表论文指出，可通　环保，而且嵌入到人体内也不会对健康造　过由压电材料合成的纳米线将机械能转化　成伤害。它们还可以在低于水的沸点的温　为电能，并首次提出了纳米发电机的原　度，即低于制造标准电子元件所需的温度　理。　下制成。此外，这种发电机“很有可能可　王中林的纳米发电机主要依靠诸如氧　以大批量生产”，这样，它们就能够“飞　化锌等晶体材料中出现的压电效应。压电　入寻常百姓家”，应用于生活的各个方面。　效应指晶体材料在机械压力下可产生电　王中林指出，从２００５年开始研究纳　势。通过捕捉和收集氧化锌纳米线产生的　米发电机到现在，纳米发电机的输出电力　电荷，能够产生３伏电压，大约３００毫微　已经大为提高，目前的纳米发电机产生的　安的电流。　电流强度与一年前相比已经提高了１００　．３１．　

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