據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)3月30日(北京時(shí)間)報(bào)道,美國(guó)科學(xué)家今天宣布研發(fā)出了首個(gè)可商用的納米發(fā)電機(jī)。研究人員稱(chēng),這種柔性芯片可依靠人體運(yùn)動(dòng),如手指的壓力或脈搏的震動(dòng)產(chǎn)生電力,有望讓iPod等電子設(shè)備同電池說(shuō)“拜拜”。
佐治亞理工學(xué)院教授王中林(音譯)領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)國(guó)家會(huì)議和展覽大會(huì)上展示了該研究成果。他們通過(guò)按壓位于兩個(gè)手指之間的納米發(fā)電機(jī),分別給一個(gè)發(fā)光二極管(LED)燈泡和一個(gè)液晶顯示屏(LCD)提供電力,以此證明了其在商業(yè)上的可行性。
這種納米發(fā)電機(jī)由平放在彈性高分子薄膜襯底上的氧化鋅納米線(xiàn)和兩端的電極構(gòu)成,其技術(shù)關(guān)鍵——壓電材料氧化鋅納米線(xiàn)能將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。這些氧化鋅納米線(xiàn)的直徑僅為頭發(fā)絲寬度的1/500,王中林團(tuán)隊(duì)找到了一種方法,可以將數(shù)百萬(wàn)根氧化鋅納米線(xiàn)中的電荷捕捉起來(lái)并集合在一起。同時(shí),他們也開(kāi)發(fā)出了一種可讓納米線(xiàn)沉積在大小僅為郵票1/4的柔性高分子薄膜芯片上的新手段。
王中林表示,5個(gè)納米發(fā)電機(jī)結(jié)合在一起,能產(chǎn)生3伏特的電壓和1微安的電流,電壓與兩節(jié)普通的AA電池相當(dāng)。從王中林2005年開(kāi)始研究納米發(fā)電機(jī)到現(xiàn)在,6年來(lái),納米發(fā)電機(jī)的輸出功率提高了幾千倍,輸出電壓提高了150倍。未來(lái),人們可將很多納米發(fā)電機(jī)組合在一起,為iPod和手機(jī)等電子設(shè)備提供電力。
科學(xué)家指出,納米發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力可以存儲(chǔ)在電容器內(nèi),定期驅(qū)動(dòng)傳感器并無(wú)線(xiàn)傳輸電信號(hào)。而且,未來(lái)人們可以通過(guò)散步來(lái)激活放在鞋子內(nèi)的納米發(fā)電機(jī),為手持電子設(shè)備提供電力;心臟跳動(dòng)可為植入體內(nèi)的胰島素泵提供電力;甚至輕拂的微風(fēng)都能讓納米發(fā)電機(jī)為探測(cè)環(huán)境的傳感器提供電力。
王中林表示,他們的下一個(gè)目標(biāo)是進(jìn)一步提升納米發(fā)電機(jī)的輸出功率,并可能3—5年內(nèi)最先在環(huán)境檢測(cè)傳感器上實(shí)現(xiàn)其商業(yè)運(yùn)用。
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