自从托马斯·爱迪生发明了电灯泡,科学家们就一直在寻找更好的发电方式。这种探索导致了两个关键技术领域的重大发展:能源和电子。对更好的电源的探索导致了大规模的可充电电力公用事业服务电池以及利用我们周围的可再生能源的设备,如风力涡轮机和太阳能电池板。在电子产品领域,开发人员一直在寻求更便宜、功能更强大、能耗更低的设备。
如果我们可以用我们活着产生的能量来发电呢?想象一下,如果你只需要随着音乐的节拍敲击手指,或者穿着一件带有微型嵌入式电路板的卫衣,就可以为你的iPod充电。虽然这听起来像是科幻小说,但纳米发电机正在将这种能源变成现实。
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纳米发电机是研究人员用来描述一种小型电子芯片的术语,这种芯片可以利用身体的机械动作,例如轻轻捏一下手指,来发电[来源:ACS].该芯片有一个集成电路蚀刻在一个灵活的表面,类似于你的电路板上的组件电脑.正如“纳米”这个前缀所暗示的那样,这些发电机是一种纳米技术,或者说是一种小到用纳米(十亿分之一米)来测量的技术。所以,即使是目前存在的最复杂和最强大的纳米发电机也小到可以放在两个手指之间。
纳米发电机内部的关键部件是纳米线或类似的结构压电陶瓷材料。压电材料只要受到弯曲或施加压力就能产生电流。如在18新利最新登入纳米线的工作原理在美国,数百根纳米线可以并排排列在一个不到头发丝宽度的空间里。在这样的规模下,结合纳米发电机组件的灵活性,即使最轻微的运动也能产生电流。
除了体积小、反应灵敏之外,纳米发电机的功能也越来越强大。2011年3月,研究人员测量了5个纳米发电机叠加在一起的输出。这个微小的堆栈产生大约1微安的电流,产生3伏的能量,大约相当于两节AA电池的能量[来源:ACS].
想近距离了解纳米发电机技术,以及纳米发电机的实际应用将如何影响我们的生活?18新利最新登入让我们从纳米发电机背后的一些研究开始。
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