美國喬治亞理工大學近日展示了一臺納米發(fā)電機樣機，這種新的發(fā)電機可提供不間斷的直流供電。這是繼先前研發(fā)出測量血壓的納米電路之后，研究人員在醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域的又一新進展。
這個納米器件利用獨特的耦合電壓及氧化鋅納米結(jié)構(gòu)，使排成列陣的氧化鋅納米線垂直組合在頂部基板上，以便收集電流。在使用硅制成“Z字形”電極中，排列著數(shù)以千計的納米線，這些納米線可自由伸縮并產(chǎn)生電流，驅(qū)動外部機械振動，從而連續(xù)輸出電流�？蒲腥藛T表示，只要能夠更好控制密度均勻的納米線，就可以使數(shù)百萬甚至數(shù)十億納米線同時產(chǎn)生電流，使其可產(chǎn)生高達每立方厘米4瓦特的直流電。
這種新型納米發(fā)電機非常靈敏，能將各種機械波如超聲波、機械震動波甚至人體血液流動產(chǎn)生的震動波等轉(zhuǎn)換成持續(xù)且穩(wěn)定的直流電。因此，這一研究成果可用于生物植入體、環(huán)境監(jiān)測甚至納米機器人，并有望植入各種人造器官，作為植入器官的動力來源。
長期以來，為植入人體的各種人造器官提供電力一直是一個挑戰(zhàn)。由于傳統(tǒng)電池中含有有毒物質(zhì)如鋰和鎘，而且體積也過于龐大，因此無法植入人體。與這些傳統(tǒng)電池相比，這種新型納米發(fā)電機的優(yōu)勢十分明顯，它不僅無毒，體積也非常小，因而可以說，這一發(fā)明為人造器官植入帶來了革命性改變。
目前，該研究項目已得到美國國家科學基金會及國防研究計劃局的資助
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