【大纪元5月9日讯】(大纪元记者丘尚德报导)近来能源问题可是个热门话题。人们都知道有废品回收和再利用﹐如今有人还开发了“废能”利用技术﹐希望能够提高能源利用的效率。
我们的周边环境中有许多被浪费的能源﹐如车辆经过产生的振动﹔电器产生的热量﹔各种声波和电磁波等等。如果有一种装备能够收集储存这些分散的能量﹐并转化为电能或热能﹐那将是个不小的贡献。
佐治亚理工学院的工程师正在将这一梦想转化为现实。目前在他们的努力下﹐一种可以从超音波脉动、机械振动或血液流动等环境资源中撷取能量而不断产生直流电的纳米发电机的原型机已经问世。
*小小纳米发电机
纳米发电机包括一个锯齿状的平板电极﹐内部装有垂直排列的氧化锌纳米线。通过纳米线的运动产生电力﹐从而为纳米尺寸的小型装置提供能源。
制造纳米发电器首先组建垂直成列的纳米线。以砷化镓、蓝宝石或者是弹力聚合物为底物﹐每隔约半微米就张出一根纳米线。这些纳米线相互平行﹐对于聚合物而言却是垂直排列的。聚合物上端还有一层氧化锌用来收集电流。
研究人员制造了锯齿型硅电极，它有着数千个齿–每个齿上包裹着一层白金用来导电。电极位于纳米线垂直列阵的上方。两者间的空间足够使纳米线在锯齿间自由运动。环境中的波或震动等会造成纳米线的运动﹐于是纳米线会接触到电极的锯齿﹐从而传导电力。一旦数百个运动中的纳米线产生的微电流被收集了之后，发电机可以输出纳米安培单位的直流电。
实验中﹐研究人员在超过一个小时的时间里﹐用超音波来测试电流输出。虽然电力输出时有波动，但是电力能持续输出。
*推动纳米装置进入实用阶段
纳米发电机在技术上的难度在于控制纳米线的长度﹑密度和一致性。太长﹑太短都无法达到效果。
体积小时纳米装置的一大优势。但是正因为纳米装置小﹐其电力装置的涉及就成了大问题。常规的电池对于纳米装置来说都太大了。电力装置得体积问题不解决﹐纳米装置在实际应用中的优势就无法得以体现。
另外﹐许多纳米装置是用于医疗的。而常规电池包含了锂及镉等有毒物质，根本不能作为生物医学装置而植入人体。
研究人员根据单一纳米线的计算得出﹐他们的纳米发电机可以产生每立方公分四瓦的电力。此电力足以提供包括植入人体的生物传感器与环境监测器等各种纳米防御、环境与生物医学设备。
氧化锌的无毒性并与人体相容的特点使得新的纳米发电机可以成为植入性生物医学装置的一部分，以便于无线测试人体内部的血液流动与血压，甚至能应用在更一般的装置上。
研究人员举例子说﹐如果在鞋子内安装这种装置，当人走路时，就可以自动产生电流来供给小电子器械电力。任何可以使发电机内的纳米线运动的力都可以产生电力。(http://www.dajiyuan.com)
