超聲波驅動(dòng)式納米發(fā)電機問(wèn)世

繼去年研制出世界上最小的發(fā)電機——納米發(fā)電機后，美國佐治亞理工學(xué)院教授王中林的研究小組再次開(kāi)發(fā)出由超聲波驅動(dòng)的直流納米發(fā)電機。這一最新的成果發(fā)表在4月6日出版的美國《科學(xué)》雜志上。該成果被認為未來(lái)在醫學(xué)生物、國防技術(shù)、能源技術(shù)和日常生活方面的應用將非常廣泛。 
    
超聲波帶動(dòng)的直流納米發(fā)電機的設計原理和輸出的直流電流。電流隨超聲波的激發(fā)而起，停止而息。利用約500根納米線(xiàn)可連續發(fā)出納安級的電流。
 
王中林說(shuō)，去年的工作是在原子力顯微鏡的幫助下，通過(guò)壓電材料合成的單根納米線(xiàn)將機械能轉化成電能；今年工作的突破性進(jìn)展是擺脫對原子力顯微鏡的依賴(lài)，使一列納米線(xiàn)能夠同時(shí)、連續和“獨立”地吸收外界環(huán)境中的機械能，并完成到電能的轉化與釋放，為技術(shù)轉化和應用奠定了原理性的基礎并邁出了關(guān)鍵性的一步。
 
這一原創(chuàng )性設計在世界上率先實(shí)現了一種適應性廣、生產(chǎn)成本低，并能從周?chē)h(huán)境中收集并轉換能量的納米發(fā)電機。
 
 王中林認為這可被視為納米壓電發(fā)電由科學(xué)現象到實(shí)際應用過(guò)程中的一個(gè)里程碑性的進(jìn)展?！八苁占?chē)h(huán)境中微小的振動(dòng)機械能并轉變?yōu)殡娔?，?lái)為其他納米器件，如傳感器、探測器等提供能量。這種振動(dòng)機械能普遍存在于自然界以及人們日常生活中，如空氣或水的流動(dòng)、引擎的轉動(dòng)、空調或其他機器的運轉等引起的各種頻率的噪音，人行走時(shí)肌肉伸縮能或腳對地的壓縮能等?！彼f(shuō)，“甚至在人體內由于呼吸、心跳或是血液流動(dòng)帶來(lái)的體內某處壓力的細微變化也有可能帶動(dòng)納米發(fā)電機產(chǎn)生電能。因此，納米發(fā)電機的發(fā)明不僅為實(shí)現能源系統的微型化帶來(lái)了可能，更重要的是，對于實(shí)現具有完全無(wú)線(xiàn)、可生物植入以及長(cháng)時(shí)期甚至終生無(wú)需照管的納米或微電子器件，納米發(fā)電機提供了一種理想的電源系統?！?