纳米线将振动转化为电能

目标:在战场和人体内自供电的纳米技术

加入我们的科学爱好者社区!

研究人员通过用超声波冲击微小的纳米线,产生了一丝电流。如果他们能将这涓涓细流变成一股洪流,这项技术可能会将日常振动转化为微型传感器的电力,这些传感器可以散布在环境中或植入人体内。

众所周知,纳米技术意味着非常小的东西,例如可以放置在体内监测血糖或在战场上嗅探毒气的传感器。但尽管这些设备非常精密,它们仍然受到外部电源的限制。“整个设备的尺寸取决于电源的尺寸,”佐治亚理工学院的纳米技术专家王中林说。此外,他说,电池需要有毒化学物质,并且必须定期更换。

为了制造纳米技术电源,王中林从氧化锌纳米细线具有压电性的事实出发,这意味着它们在弯曲时会产生电荷。他和他的团队在半导体基板上生长了一片这种导线森林,并在其上方紧密放置了一个波纹硅电极[见图]。


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事。


王中林说,穿过设备的超声波使电极来回振动,这反过来又使导线像牙刷上的刷毛一样来回弯曲。产生的电荷转移到覆盖电极的金属层上——瞧,一个 500 纳米线的阵列产生了一纳安培的电流,该团队在本周的《科学》杂志上报道。

王中林说,为了真正为一个简单的电子设备(如二极管或晶体管)供电,他必须将设备上的电荷从目前的毫伏提高到至少半伏。他说他计划使纳米线更均匀,堆叠多个阵列,并添加电容器,以积累电荷。

© . All rights reserved.