美國(guó)喬治亞理工大學(xué)近日展示了一臺(tái)納米發(fā)電機(jī)樣機(jī)，這種新的發(fā)電機(jī)可提供不間斷的直流供電。這是繼先前研發(fā)出測(cè)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(jìn)展。
這個(gè)納米器件利用獨(dú)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(jì)的納米線，這些納米線可自由伸縮并產(chǎn)生電流，驅(qū)動(dòng)外部機(jī)械振動(dòng)，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(wàn)甚至數(shù)十億納米線同時(shí)產(chǎn)生電流，使其可產(chǎn)生高達(dá)每立方厘米4瓦特的直流電。
這種新型納米發(fā)電機(jī)非常靈敏，能將各種機(jī)械波如超聲波、機(jī)械震動(dòng)波甚至人體血液流動(dòng)產(chǎn)生的震動(dòng)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(cè)甚至納米機(jī)器人，并有望植入各種人造器官，作為植入器官的動(dòng)力來(lái)源。
長(zhǎng)期以來(lái)，為植入人體的各種人造器官提供電力一直是一個(gè)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(guò)于龐大，因此無(wú)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(jī)的優(yōu)勢(shì)十分明顯，它不僅無(wú)毒，體積也非常小，因而可以說(shuō)，這一發(fā)明為人造器官植入帶來(lái)了革命性改變。
目前，該研究項(xiàng)目已得到美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)及國(guó)防研究計(jì)劃局的資助。
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