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    本周《自然-納米科技》在線版透露：這些發(fā)明或許就是基于一個(gè)扁平的、回形針大小的“納米發(fā)電機(jī)”來實(shí)現(xiàn)。這款發(fā)電機(jī)通過擠壓、彎曲或者搖動(dòng)，可以產(chǎn)生與普通AA電池相同的電壓。之前由納米零部件組成的運(yùn)動(dòng)充電設(shè)備都不能產(chǎn)生這種電壓，由此我們或許可以展望，新型設(shè)備的出現(xiàn)將為自主充電的納米電子器件領(lǐng)域開啟一道大門。

     科學(xué)家已經(jīng)設(shè)計(jì)出利用機(jī)械能為電子器件充電的設(shè)備。例如，在2008年，研究人員設(shè)計(jì)出一款可以給手機(jī)充電的腳固定器。但是發(fā)電機(jī)越小，它所能提供的電能就越少——而且它可能為電池充電的可能性也越小。到目前為止，研究人員還沒有設(shè)計(jì)出基于納米技術(shù)生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)，可以給納米級(jí)別或其他任何級(jí)別器件充電。

     材料學(xué)家王中林以及他在亞特蘭大佐治亞技術(shù)研究院的同事稱，目前他們已經(jīng)攻克這一難關(guān)。王中林實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)設(shè)計(jì)出兩臺(tái)塑料包裹的納米發(fā)電機(jī)——每一臺(tái)都極其纖薄、柔軟，長(zhǎng)度和厚度與一個(gè)回形針相近。發(fā)電機(jī)的主要成分是由氧化鋅晶體構(gòu)成的所謂的納米線，氧化鋅是能夠?qū)C(jī)械壓力轉(zhuǎn)化為能量的一種壓電材料。每一根納米線都只有幾百納米粗細(xì)（比大多數(shù)細(xì)菌體長(zhǎng)還要細(xì)）。

     其中一臺(tái)發(fā)電機(jī)的納米線看起來像一床指甲，里面為了持久耐用填充了塑料材料，并由兩層導(dǎo)電材料夾在中間。當(dāng)研究人員輕輕擠壓發(fā)電機(jī)時(shí)，它就會(huì)產(chǎn)生大約0.24伏的電壓。這足以給王中林小組研發(fā)的兩個(gè)不同的納米感應(yīng)器充電了：一個(gè)用來測(cè)量液體的酸性；一個(gè)用來檢測(cè)紫外線。

     另一臺(tái)發(fā)電機(jī)更強(qiáng)大。它的納米線看起來像鐵路的兩條軌枕，一條連接鉻軌，兩一條連接相反的金軌。王中林研究小組在一張薄板上安裝了700組這樣的線路。當(dāng)研究人員輕輕彎曲發(fā)電機(jī)時(shí)，它就可以產(chǎn)生1.26伏以上的電壓，這是前面那臺(tái)發(fā)電機(jī)的60倍還多，而且它已經(jīng)接近標(biāo)準(zhǔn)堿電池的電壓1.5伏了。這個(gè)電壓提高了這臺(tái)發(fā)電機(jī)實(shí)際應(yīng)用的可能性，例如不用插電就可以給手機(jī)電池充電。王中林對(duì)于建立運(yùn)動(dòng)充電感應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)也十分興奮。“你可以在房間里安裝成百上千個(gè)看不見的感應(yīng)器來檢測(cè)火險(xiǎn)、水險(xiǎn)、有毒氣體泄漏、甚至入室搶劫，”王中林這樣說道，“如果出現(xiàn)問題，你無需給它們充電、插上線板或更換電池，它們可以自動(dòng)通過無線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)诫娔X上。”

     比起當(dāng)前的發(fā)電設(shè)備，納米發(fā)電機(jī)有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。它們不像許多壓電材料那樣，需要有毒重金屬，王中林說，這使得納米發(fā)電機(jī)對(duì)環(huán)境無害，而且嵌入到人體內(nèi)也不會(huì)對(duì)人們?cè)斐蓚ΑＫ鼈冞�可以在低于水的沸點(diǎn)的溫度下制成——這比制造標(biāo)準(zhǔn)電子元件所需的溫度要低得多。而且，王中林還說，這種發(fā)電機(jī)“很有可能可以大批量生產(chǎn)”，這樣它們就能夠普及到生活的各個(gè)方面。

     美國(guó)布克海文國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的材料科學(xué)家朱一梅（音譯）盡管沒有參與這項(xiàng)研究，但仍“認(rèn)為這項(xiàng)研究前景可觀”。“這是我第一次聽說，運(yùn)動(dòng)可以產(chǎn)生某種伏特的電壓，而且可以給納米設(shè)備充電。”韓國(guó)成均館大學(xué)材料科學(xué)家金相佑（音譯）在一封電子郵件中表示，這項(xiàng)新的研究首次證實(shí)“任何地點(diǎn)、任何時(shí)間都可以實(shí)現(xiàn)的電子系統(tǒng)”，它必將對(duì)納米科技產(chǎn)生“廣泛影響”。

     王中林稱，在納米發(fā)電機(jī)進(jìn)入我們的衣服、手機(jī)等領(lǐng)域之前，他還將致力于將納米發(fā)電機(jī)制作地更小巧，他的研究團(tuán)隊(duì)也要進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)電機(jī)的總體發(fā)電量以及儲(chǔ)存電荷的能力。“這是我們的下一個(gè)挑戰(zhàn)”。