奈米線縫衣鞋走路發電 2華裔重大突破（圖）

美國二位華裔教授研發出一種氧化鋅（ZnO）奈米線 ，只要反覆彎曲，就可以產生電力，把此種奈米導線密封在薄膜內，放在鞋底、衣服或美國國旗內，任何風吹、聲波或振動，以及身體有任何動作或移動，都可以產生電力；加以改善將可自我供電，做為小型電器的電源。

喬治亞理工大學教授王中林（圖）及俄亥俄州達頓大學教授戴黎明研發"自我供電" 奈米發電機 （nanogenerator），有突破性發展。（取自喬治亞理工大學網站）

據考克斯新聞社報導，2006年，喬治亞理工大學華裔教授王中林利用氧化鋅奈米導線的獨特性質，發明瞭能將機械轉化為電能的世界最小的發電裝置──直立式奈米發電機（nanogenerator）。但是直立式發電機運作時，奈米線和驅動電極之間要不斷接觸和摩擦，造成奈米線和電極的磨損，影響奈米發電機的性能和壽命。

後來他和俄亥俄州達頓大學（Dayton University）化學與材料工程系華裔教授戴黎明等，克服了直立式發電機的設計缺陷，將奈米線固定在襯底上，避免了與電極的摩擦，提升了發電機的穩定性和壽命，終於發明瞭交流奈米發電機。

俄亥俄州達頓大學（Dayton University）化學與材料工程系華裔教授戴黎明。（取自達頓大學網站）

王中林表示這是很大的改進，如此以來不需要摩擦，只要能彎曲奈米線就能產生電能。

交流奈米發電機運作時，奈米線起到"電容"和"電荷幫浦"的作用，不斷將機械能轉換為電能，並有效輸出。單根奈米線最多可釋出50毫伏電壓。他們把奈米線密封在薄膜內，可以防水、防汗和防止其他液體的侵蝕，避免使發電機失去作用。交流奈米發電機還可以很容易的封裝在彈性材料中，大大擴展它的工作環境和應用範圍。

王中林說："這是向邁進實用的一大步。"把這些奈米線層層重疊起來，可聚合成奈米帶（nanobelt）。未來將可產生足夠的電力，更具有商業價值，作為類似iPod這樣的MP3播放器的電源，或軍用偵測器和無線電的電源，還可以利用於植入式生物醫療感應器、生物醫療監視系統等等。

這項研究成果，是把超微小奈米科技的精準性與壓電效應（piezoelectric effect）相結合。壓電效應是指某些物質受到壓力就會產生發電的效應。

王中林是"彈性充電泵"（flexible charge pump）計畫的首席研究員。不過，目前他們研發的新奈米發電機只能產生45毫伏(特)（millivolt，千分之45伏特）的電力。一個普通的AA電池所產生的電力，大約是此種奈米發電機的33倍。

要用此種裝置取代普通的電池，還有許多地方需要改進。要達到商業化的用途，王中林預測說："可能還需要3年的時間。"