【摘要】：在原子力显微镜的帮助下，世界上最小的发电装置——纳米发电机就被研制出来。2009年，研究小组又研发出肌肉伸缩带动的纳米交流发电机。当发电机工作时，氧化锌纳米线发挥着类似电容和电荷泵的作用，不断将机械能转换为电能。手指的轻微弯曲会使弹性高分子薄膜弯曲变形，从而拉伸或弯曲氧化锌纳米线，产生电能。实验结果表明，在仓鼠跑动下工作的纳米发电机可以产生高达几百毫伏的电压。
第四节 纳米发电机
美国佐治亚理工学院王中林教授领导的研究小组在纳米尺度下成功将机械能转换成电能，于2006年首次研制成功纳米发电机，能达到17%～30%的能量转换效率。
纳米发电机
研究小组巧妙地利用竖直结构的氧化锌纳米线容易被弯曲的特性而在纳米线内外部分别造成压缩和拉伸。同时，竖直生长的氧化锌属纤锌矿结构，同时具有半导体性能和压电效应。在原子力显微镜的帮助下，世界上最小的发电装置——纳米发电机就被研制出来。
这项工作提出了纳米技术中一个极其重要的问题——如何解决许多研究小组所发明的纳米器件的供电——的解决方案。
研究小组研制出第一代纳米发电机后，又于2007年发明出纳米直流发电机。
2008年，研究小组又研发出可以利用衣料伸缩来实现发电的“发电衣”原型发电机。
2009年，研究小组又研发出肌肉伸缩带动的纳米交流发电机。这个纳米交流发电机由单个手指的微曲动和仓鼠的跑动带动，可输出交变电压。发电机由一根直径1微米、长度50微米的氧化锌纳米线构成，分别安装在指节上方和仓鼠的背部。
当发电机工作时，氧化锌纳米线发挥着类似电容和电荷泵的作用，不断将机械能转换为电能。手指的轻微弯曲会使弹性高分子薄膜弯曲变形，从而拉伸或弯曲氧化锌纳米线，产生电能。剧烈跑动中的仓鼠背部也可以拉伸或弯曲氧化锌纳米线，从而实现从机械能到电能的转变。实验结果表明，在仓鼠跑动下工作的纳米发电机可以产生高达几百毫伏的电压。
纳米发电机的发电机理是压电效应——某些材料，例如氧化锌纳米线，能够在屈伸变化间产生电流的一种现象。
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