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將機械能轉化電能 納米發電機轉起來了
柯聞
  2006年04月20日08:09 【字號 】【留言】【論壇】【打印】【關閉

  怎樣為眾多納米器件提供電力,是多年來困擾納米科研領域科學家的一個關鍵問題。如今,終於有人為解決這個問題找到了一條新途徑。

  美國佐治亞理工學院教授、中國國家納米科學中心海外主任王中林等利用其首創的氧化鋅納米線,將環境中的機械能轉化成電能。在他的顯微鏡下,一台世界上最小的發電機──納米發電機開始輕快地轉動起來。這一成果發表在今年4月14日出版的美國《科學》雜志上。

  因為具有尺寸微小、功耗小、反應靈敏等宏觀器件所不具有的獨特優勢,納米器件研制一直是納米學術界最前沿、最活躍的研究領域。要讓這些微小器件正常工作,必須給它們輸入電能。隻有實現了自帶電源的納米器件才可視為真正的納米系統。

  人在走路、呼吸時會產生能量,對於那些需要植入人體的微小納米器件,能否將人體自身產生的能量轉化為納米器件所需要的電能呢?王中林想到了這個主意,他說:“如果有一種微型的裝置能將生物體內的機械能轉化為電能,輸送給納米器件,同步實現器件和電源的小型化,是最為理想的事。”

  王中林和他的博士生宋金會開始實施這個想法。他們利用豎直結構的氧化鋅納米線的獨特性質,研制出將機械能轉化為電能的納米發電機,這是目前世界上最小的發電裝置。

  這台納米發電機可以收集機械能,比如人體運動、肌肉收縮、血液流動等所產生的能量﹔震動能,比如聲波和超聲波產生的能量﹔流體能量,比如體液流動、血液流動和動脈收縮產生的能量,它所產生的電能足夠供給納米器件或系統所需。更讓王中林振奮的是,這一納米發電機竟然能達到17%─30%的發電效率。“這是我在這個研究領域10多年最讓我激動的發明。”王中林認為,這一定會引發整個納米學界對納米電源方面研究的巨大熱潮。

  王中林1982年畢業於西安電子科技大學,現任美國佐治亞理工學院納米科學和技術中心主任。他同時也是北京大學工學院先進材料和納米技術系主任、中國國家納米科學中心海外主任。早在7年前,王中林就認識到氧化鋅獨特的半導體、光學和生物學性能,具有其它納米材料不可替代的作用。2001年,他與合作者在《科學》雜志上報告首次合成氧化鋅半導體材料帶,之后又研制出納米環、納米螺旋等器件。他是從1992─2002年這10年間納米科技論文被引用次數世界個人排名前25位的作者之一。

    《人民日報》 (2006-04-20 第14版)

來源:人民網-《人民日報》 (責任編輯:馬麗)
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