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中国科学家研制出[纤维奈米发电机]
文章指出，著名 材料学家王中林的研究小组继前年和去年开发出直流奈 米发电机之后，在奈米发电领域再次取得突破性进展,通过在弹性纤维上生长氧化锌奈米线，他们成功地将纤维的低频震动转化为电能。估计每平方米这样的布可能输出大约20-80毫瓦的电能。 《自然》杂志文章的审稿人认为，这是一项很有创意、具有突破性的研究，作者的思路是革命性的。 据「中国科学院」网站消息，王中林是中国国家纳米中心海外主任、美国乔治亚理工学院教授。 2006年起，王中林率领的小组相继发明奈米发电机、直流发电机，王中林并在同年首度提出压电电子学（Piezotronics）的概念和新研究领域。 中科院网站指出，由于氧化锌具有独特的半导体和压电性质，弯曲的氧化锌奈米线能在它拉伸的一面产生正电势，压缩的一面产生负电势。 去年初，基于压电电子学原理，王中林研究小组利用超音波带动奈米线数组运动，研制出能独立从外界吸取机械能，并转化为电能的奈米发电机模型。 在超音波带动下，这种奈米发电机能产生上百奈安的电流。不过，在实际环境中，机械能主要以低频震动形式存在，如空气的流动、引擎的震动等；要让奈米发电机能广泛应用，关键问题是要降低奈米发电机的响应频率，让奈米线数组在几个赫兹的低频震动下，也能将机械能转化为电能。 为实现这个目标，王中林率领的研究小组利用溶液化学方法，实现机械能到电能的转换。 相对于过去的直流奈米发电机，这项新成果实现许多突破：首先，透过让氧化锌奈米线在纤维上生长，为柔软、可折迭的电源系统打下基础；其次，基于纤维的奈米发电机能在低频震动下发电，使得步行、心跳等低频机械能的转化成为可能；另外，由于这种发电机的合成方法简单，条件温和，大大扩展氧化锌奈米线的奈米发电机应用范围。 王中林说，目前这种由两根纤维组成的奈米发电机的输出功率还很小，这主要是由于纤维的内阻较大以及纤维之间接触面积较小造成的。目前，他们正努力提高 这种基于纤维的奈米发电机的输出能量。 根据目前的实验数据，王中林预估，如果能用这些纤维编织成布，在极端优化的条件下，这样的布每平方公尺可能输出二十到八十毫瓦的电能。 他表示，奈米科技已经从早期对奈米材料结构和基本物理化学特性的研究，发展到利用奈米材料的优良特性有目的地制造奈米器件，如奈米传感器、奈米电动机甚至奈米机器人等。 王中林说，为微型化、集成化的奈米器件提供能量仍是传统电源，如电池。因此，迫切需要开发出奈米尺度的电源系统，为奈米器件的进一步小型化、集成化提供基本能源。 他认为，这项新成果将为奈米发电机在生物科技、奈米器件、个人携带式电子设备及国防技术等领域的应用开拓更广泛的空间。
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