發(fā)電機(jī)市場(chǎng)一路前行
納米發(fā)電機(jī)項(xiàng)目由美國國防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）、美國空軍和美國國家科學(xué)基金會(huì)資助。2006年初，王中林在美國《科學(xué)》雜志上發(fā)表論文指出，可通過由壓電材料合成的納米線將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，并首次提出了納米發(fā)電機(jī)的原理。
納米發(fā)電機(jī)主要依靠諸如氧化鋅等晶體材料中出現(xiàn)的壓電效應(yīng)。壓電效應(yīng)指晶體材料在機(jī)械壓力下可產(chǎn)生電勢(shì)。通過捕捉和收集氧化鋅納米線產(chǎn)生的電荷，能夠產(chǎn)生3伏電壓，大約300毫微安的電流。
在最新的實(shí)驗(yàn)中，機(jī)械能來自于研究人員對(duì)位于兩個(gè)手指之間的一臺(tái)納米發(fā)電機(jī)的按壓動(dòng)作。在其他情況下，機(jī)械能也可能來自心跳、徒步旅行者的鞋子踏在路上的重量、衣服在風(fēng)的吹拂下發(fā)出的沙沙聲等。他們成功提高了納米線產(chǎn)生的電力，足以驅(qū)動(dòng)液晶顯示屏、激光器、發(fā)光二極管等電子設(shè)備。
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，這使其非常環(huán)保，而且嵌入到人體內(nèi)也不會(huì)對(duì)健康造成傷害。它們還可以在低于水的沸點(diǎn)的溫度，即低于制造標(biāo)準(zhǔn)電子元件所需的溫度下制成。此外，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“飛入尋常百姓家”，應(yīng)用于生活的各個(gè)方面。
從2005年開始研究納米發(fā)電機(jī)到現(xiàn)在，納米發(fā)電機(jī)的輸出電力已經(jīng)大為提高，目前的納米發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流強(qiáng)度與一年前相比已經(jīng)提高了100倍。如果持續(xù)不斷地改進(jìn)技術(shù)，三五年內(nèi)，就可以將納米發(fā)電機(jī)真正應(yīng)用在保健設(shè)備、個(gè)人電子產(chǎn)品以及環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備上。
研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告了首個(gè)可在導(dǎo)電和不導(dǎo)電襯底上的化學(xué)晶膜上生長的垂直式PZT單晶納米線陣列。演示過程中，通過使用一個(gè)整流電路把交流電轉(zhuǎn)換為直流電，PZT納米發(fā)電機(jī)為一個(gè)激光二極管提供了電力，這表明，PZT也可以成為納米發(fā)電機(jī)的組成原料。
盡管在發(fā)電方面PZT的表現(xiàn)不如氧化鋅好，但這種替代材料可讓研究人員根據(jù)需要靈活選擇最好的材料。
納米發(fā)電機(jī)有它的獨(dú)到之處，更多的是帶來了企業(yè)的不斷發(fā)展，把中國推向了高潮地位。
納米發(fā)電機(jī)主要依靠諸如氧化鋅等晶體材料中出現(xiàn)的壓電效應(yīng)。壓電效應(yīng)指晶體材料在機(jī)械壓力下可產(chǎn)生電勢(shì)。通過捕捉和收集氧化鋅納米線產(chǎn)生的電荷，能夠產(chǎn)生3伏電壓，大約300毫微安的電流。
在最新的實(shí)驗(yàn)中，機(jī)械能來自于研究人員對(duì)位于兩個(gè)手指之間的一臺(tái)納米發(fā)電機(jī)的按壓動(dòng)作。在其他情況下，機(jī)械能也可能來自心跳、徒步旅行者的鞋子踏在路上的重量、衣服在風(fēng)的吹拂下發(fā)出的沙沙聲等。他們成功提高了納米線產(chǎn)生的電力，足以驅(qū)動(dòng)液晶顯示屏、激光器、發(fā)光二極管等電子設(shè)備。
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，這使其非常環(huán)保，而且嵌入到人體內(nèi)也不會(huì)對(duì)健康造成傷害。它們還可以在低于水的沸點(diǎn)的溫度，即低于制造標(biāo)準(zhǔn)電子元件所需的溫度下制成。此外，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“飛入尋常百姓家”，應(yīng)用于生活的各個(gè)方面。
從2005年開始研究納米發(fā)電機(jī)到現(xiàn)在，納米發(fā)電機(jī)的輸出電力已經(jīng)大為提高，目前的納米發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流強(qiáng)度與一年前相比已經(jīng)提高了100倍。如果持續(xù)不斷地改進(jìn)技術(shù)，三五年內(nèi)，就可以將納米發(fā)電機(jī)真正應(yīng)用在保健設(shè)備、個(gè)人電子產(chǎn)品以及環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備上。
研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告了首個(gè)可在導(dǎo)電和不導(dǎo)電襯底上的化學(xué)晶膜上生長的垂直式PZT單晶納米線陣列。演示過程中，通過使用一個(gè)整流電路把交流電轉(zhuǎn)換為直流電，PZT納米發(fā)電機(jī)為一個(gè)激光二極管提供了電力，這表明，PZT也可以成為納米發(fā)電機(jī)的組成原料。
盡管在發(fā)電方面PZT的表現(xiàn)不如氧化鋅好，但這種替代材料可讓研究人員根據(jù)需要靈活選擇最好的材料。
納米發(fā)電機(jī)有它的獨(dú)到之處，更多的是帶來了企業(yè)的不斷發(fā)展，把中國推向了高潮地位。
相關(guān)標(biāo)簽:納米發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)
