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美研制出人体自供能“发电机”
2006年4月20日 11:5  来源:科技日报
  本报讯(记者 王俊鸣) 在踢踢腿、扭扭腰、耸耸肩等这些看似无用的动作中,也能产生机械能,这些微小的机械能被科学家派上了用场。美国佐治亚理工大学的科研人员日前宣布,他们研制出了一种可将这些机械能转变成电能的“纳米发电机”,能满足植入人体的医疗设备等供电需求,而无须通常的外接电池。 
    
  科研人员在最新一期美国《科学》杂志上载文说,他们利用一种新工艺研制出了纳米发电机,该发电机可将来自身体运动、肌肉舒展或者水流动的机械能转变成电能,可为目前需要外接电池的医疗设备、传感器和便携式电子设备等供电。 
    
  这种纳米发电机通过一种以氧化锌为材料的纳米电线的机械变形产生电流发电,实际是这种纳米电线的排列组合。它长约200纳米—500纳米,直径为20纳米—40纳米。氧化锌纳米电线既是压电材料又是半导体材料,它可因机械变形产生电场,也可因电场作用产生机械变形,并具有机—电耦合效应,新研制的纳米发电机含有上百万根这种纳米电线。研究人员认为,如此多的纳米电线产生的电流足以驱动微型设备。 
    
  负责此项研究的佐治亚理工大学材料工程学院教授王钟林(音译)说,人们周围环境中有很多可利用的机械能。这种新发明的纳米发电机可以将这些机械能转换成电能,它将扩展未来纳米技术的更多用途。 
    
  目前,科学家已开发出很多纳米级的微型设备,但这些设备的应用往往受到现有电池供能的困扰:一方面,对于微型特别是纳米级的设备来说,现有电池体积太大;另一方面,常规电池的毒性物质使得一些医疗用纳米微型设备无法植入人体。此次研制的纳米发电机不仅可以解决供电设备问题,而且其无毒的氧化锌纳米材料可以安全植入人体。 
    
  此项研究是由美国国家科学基金会、宇航局航天器系统部门以及国防部先进技术研究局资助的。科研人员说,将来,士兵还可以在军鞋中安装这种纳米发电机,通过行走就能为随身携带的微型设备供电,而不必在战场上背负沉甸甸的电池。 
 
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