研究人员已开发出一种纳米发电器,它可以将我们移动身体时自然产生机械能转化为电能。随着研究的深入,利用我们一天在办公室的活动,纳米发电机产生的电能,足够给我们的个人电子设备(如手机、MP3播放器、笔记本电脑等)供电。有了它,我们可能迎来一个新时代:由于能从周围环境获得电力,而不再是由电池供电,微型传感器和微型医疗设备变得很耐用。最早在19世纪80年代通过示 范,一些材料能将机械压力转换成电流(压电效应),并已被应用多年。例如,把由它提供能量的发光二极管嵌入儿童运动鞋的鞋底,它还能发出火花,点着丙烷为燃料的打火机,蜡烛,壁炉等。但迄今为止,没人能将这一基本免费的能量用于细微处 --尤其在微观领域--其中的设备厚度可仅有人类头发的千万分之一。纳米压电器件将极其宝贵,因为它们可以无限期运行,而不需补充动力和充电。
    如今,美国亚特兰大佐治亚理工学院的一位研究员可能已有所突破。今天在犹他州盐湖城举行的美国化学界全国会议上,材料科学家王中林描述了首台纳米发电器:该装置主要依靠氧化锌纳米软金属丝,这些金属丝就像刷子的细毛一样覆在一个中间夹有刚性聚合物的金属电极上。当有外力按下聚合物时,氧化锌细丝受到聚合物挤压变弯曲并产生电流。

    目前为止,王研究员一组用这种方法已能发出0.2伏的电,它的功率只有6.8%——远低于常规电池的性能。不过,他说,如果集成许多纳米发电器就足以把它投入实际应用当中。

    奥斯汀德克萨斯大学机械工程专业的一名研究生丹尼尔·厄尔斯说,此纳米发电器在提供独立的供电设备上可能会是一个突破性的创新。厄尔斯正进行此类的研究,他说到:“纳米发电器的设计综合了现有的纳米技术和集成电路的优点,可以迅速走向成熟”。

文/《环球科学》