本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
正如机器没有动力源就无法运转一样，如果在纳米尺度上构建的设备没有能量作为传感器或药物输送颗粒工作，那么它就几乎没有用处。由于目前还没有足够小的电池可以与纳米器件耦合，研究人员一直试图利用周围环境中的能量为这种微观造物供电。到目前为止，这种能量主要来自化学反应（例如过氧化氢的氧化），但这可能会改变。今天发表在《科学》杂志上的一项新研究描述了一种纳米发电机的创造，该发电机将动能转化为连续的直流电能流。
钟林王是佐治亚理工学院纳米结构表征中心主任，他说动能可以来自多种来源，包括超声波、机械振动或流经身体的血液。（王在2008年1月出版的《大众科学》杂志上撰写了关于自供电纳米技术机器的文章。）
王的纳米发电机由垂直排列的氧化锌纳米线阵列组成（每根纳米线长约一微米），它们以约半微米的间隔排列在扁平的砷化镓、蓝宝石或柔性聚合物基板上。在纳米线森林的顶部，王和他的同事降低了一个包含数千个硅电极的小板，直到它们接触到纳米线的尖端（将这些线夹在基板和电极板之间）。当像瓦楞纸板一样呈波浪状的板压在导线上时，这种弯曲会产生微小的电荷。“氧化锌纳米线的弹性弯曲是一个主要优势，”王说。*
每根纳米线只能产生约 50 毫伏的电荷。这意味着每个发电机都必须包含数百或数千根纳米线，并且许多这样的发电机必须并联连接才能产生有意义的能量，从而为即使是最小的传感器供电。王说，他的短期目标是制造一种可以产生 0.50 伏电压的纳米发电机。
王说，这种发电机可以用于为检测癌症或测量糖尿病患者血糖水平的传感器供电。他补充说，在 5 到 10 年内，这项技术将成熟到可以将这些发电机放置在鞋底或衣服织物中的程度，这样人们就可以利用衣服的沙沙声或走路时鞋垫的压缩产生的机械能为他们的 iPod 和手机供电。
然而，王的新型微型发电机的设计提出了一些挑战。当纳米线生长时，它们并非都具有相同的长度。有些导线可能不够长，无法与板接触，而那些足够长的导线在被电极板按压时会产生不同水平的能量。
尽管如此，王仍然认为他的纳米发电机是有必要的，因为目前没有足够小的电池可以为纳米尺度的技术供电。王指出，另一个问题是电池倾向于使用有毒材料，如锂和镉，这些材料不能作为生物医学设备的一部分植入体内。他指出，氧化锌是无毒的。
上面的示意图显示了使用对齐的氧化锌纳米线阵列和“锯齿形”顶部电极构建的直流纳米发电机。纳米发电机由外部超声波或机械振动驱动，输出电流是连续的。下图是超声波开启和关闭时纳米发电机的输出。示意图由佐治亚理工学院钟林王提供
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图片由佐治亚理工学院照片提供：加里·米克
*更正（2009 年 4 月 6 日）：本文最初声明碳纳米管的柔韧性不如氧化锌纳米线。