美國華人科學家發明交流納米發電機
http://kadhoai.com.cn 2026-04-28 07:41:37 來源:互聯網
繼2006年研製出第一代納米發電機,2007年發明直流納米發電機,2008nianfamingxianweinamifadianjihou,meiguozuozhiyaligongxueyuanhuarenkexuejiawangzhonglinlingdaodeyanjiuxiaozuzaiciqudexinchengguo,kaifachuleyougaofenzibomofengzhuangdejiaoliunamifadianji。
有關這一最新成果的論文發表在新一期的英國《自然·納米技術》雜誌網絡版上。王中林11日(ri)接(jie)受(shou)新(xin)華(hua)社(she)記(ji)者(zhe)采(cai)訪(fang)時(shi)說(shuo),交(jiao)流(liu)納(na)米(mi)發(fa)電(dian)機(ji)是(shi)納(na)米(mi)電(dian)源(yuan)研(yan)究(jiu)領(ling)域(yu)的(de)一(yi)個(ge)重(zhong)大(da)突(tu)破(po)。在(zai)環(huan)境(jing)機(ji)械(xie)能(neng)的(de)轉(zhuan)換(huan)和(he)輸(shu)出(chu)方(fang)麵(mian),這(zhe)一(yi)新(xin)型(xing)發(fa)電(dian)機(ji)提(ti)供(gong)了(le)一(yi)種(zhong)嶄(zhan)新(xin)的(de)技(ji)術(shu),並(bing)將(jiang)納(na)米(mi)發(fa)電(dian)機(ji)朝(chao)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)方(fang)向(xiang)推(tui)進(jin)了(le)一(yi)大(da)步(bu)。
王中林研究小組於2006年利用豎直結構氧化鋅納米線,發明了將機械能轉化為電能的世界上最小的發電裝置——直立式納米發電機。在第一代直立式納米發電機基礎上,他們又分別於2007年和2008年相繼發明了直流納米發電機和纖維納米發電機。
盡(jin)管(guan)這(zhe)些(xie)直(zhi)立(li)式(shi)發(fa)電(dian)機(ji)取(qu)得(de)了(le)巨(ju)大(da)成(cheng)功(gong)並(bing)衍(yan)生(sheng)出(chu)基(ji)於(yu)不(bu)同(tong)襯(chen)底(di)的(de)模(mo)型(xing),但(dan)其(qi)進(jin)一(yi)步(bu)發(fa)展(zhan)也(ye)麵(mian)臨(lin)障(zhang)礙(ai)。其(qi)中(zhong)一(yi)個(ge)挑(tiao)戰(zhan)來(lai)自(zi)於(yu)驅(qu)動(dong)電(dian)極(ji)與(yu)氧(yang)化(hua)鋅(xin)納(na)米(mi)線(xian)距(ju)離(li)的(de)精(jing)確(que)控(kong)製(zhi),少(shao)量(liang)的(de)誤(wu)差(cha)都(dou)會(hui)造(zao)成(cheng)發(fa)電(dian)機(ji)不(bu)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。另(ling)外(wai),直(zhi)立(li)式(shi)發(fa)電(dian)機(ji)工(gong)作(zuo)時(shi)自(zi)由(you)端(duan)和(he)驅(qu)動(dong)電(dian)極(ji)要(yao)不(bu)斷(duan)接(jie)觸(chu)和(he)摩(mo)擦(ca),這(zhe)就(jiu)可(ke)能(neng)造(zao)成(cheng)納(na)米(mi)線(xian)和(he)電(dian)極(ji)的(de)磨(mo)損(sun),進(jin)而(er)影(ying)響(xiang)納(na)米(mi)發(fa)電(dian)機(ji)的(de)性(xing)能(neng)和(he)壽(shou)命(ming)。
為wei解jie決jue這zhe些xie問wen題ti,研yan究jiu小xiao組zu嚐chang試shi使shi用yong封feng裝zhuang的de水shui平ping式shi氧yang化hua鋅xin納na米mi線xian,最zui終zhong成cheng功gong發fa明ming了le封feng裝zhuang型xing交jiao流liu納na米mi發fa電dian機ji,有you效xiao克ke服fu了le直zhi立li式shi發fa電dian機ji的de設she計ji缺que陷xian。在zai交jiao流liu納na米mi發fa電dian機ji中zhong,氧yang化hua鋅xin納na米mi線xian被bei固gu定ding在zai彈dan性xing高gao分fen子zi襯chen底di上shang,避bi免mian了le電dian極ji與yu納na米mi線xian的de摩mo擦ca,從cong而er提ti高gao了le發fa電dian機ji的de穩wen定ding性xing和he壽shou命ming。更geng重zhong要yao的de是shi,在zai這zhe一yi新xin型xing發fa電dian機ji中zhong,不bu用yong再zai對dui驅qu動dong電dian極ji與yu納na米mi線xian距ju離li進jin行xing精jing確que控kong製zhi,這zhe就jiu降jiang低di了le發fa電dian機ji的de製zhi造zao工gong藝yi難nan度du和he成cheng本ben。另ling外wai,與yu纖xian維wei納na米mi發fa電dian機ji相xiang比bi,交jiao流liu納na米mi發fa電dian機ji還hai克ke服fu了le不bu防fang水shui的de弊bi病bing。
王中林介紹說,交流納米發電機中單根氧化鋅納米線所輸出的電壓最高可達50毫伏。如不考慮基片能量損耗,就氧化鋅納米線而言,發電效率可達7%。如(ru)果(guo)把(ba)大(da)量(liang)氧(yang)化(hua)鋅(xin)納(na)米(mi)線(xian)集(ji)成(cheng)在(zai)同(tong)一(yi)個(ge)襯(chen)底(di)上(shang),其(qi)輸(shu)出(chu)功(gong)率(lv)可(ke)望(wang)大(da)幅(fu)提(ti)高(gao)。交(jiao)流(liu)納(na)米(mi)發(fa)電(dian)機(ji)還(hai)可(ke)以(yi)很(hen)容(rong)易(yi)地(di)被(bei)封(feng)裝(zhuang)在(zai)彈(dan)性(xing)材(cai)料(liao)中(zhong),這(zhe)就(jiu)大(da)大(da)地(di)擴(kuo)展(zhan)了(le)它(ta)的(de)工(gong)作(zuo)環(huan)境(jing)和(he)應(ying)用(yong)範(fan)圍(wei)。