多層集成摩擦納米發電機的研究取得重要進展

　　機械能以其大量存在、獲取方便和形式多樣等特點作為我們收集利用的優勢能源。基于壓電、靜電和電磁機制的機械能收集技術現已發展成熟并可用于以下應用領域：無線傳感系統、環境監測、生物醫學和電子設備等。作為我們生活環境中最常見的機械能形式之一，生物機械能由步行等人體運動產生，而這些能量往往被浪費掉了。如果這種形式的機械能可以被有效利用，將能替代我們現在所依賴的便攜式電源，至少可以為手機等便攜電子設備充電。而為了滿足收集人體運動的需要，納米發電機則需具備體積小、重量輕和柔性等特點。

　　目前，摩擦納米發電機已被證實是一種收集機械能的有力手段。然而，先前研究的納米發電機只有一個單一的層，這很難擴展輸出功率的密度。

　　近日，王中林課題組的科研人員展示了一種創新設計的摩擦納米發電機，它具有成本低、結構簡單、體積小、重量輕和柔性等特點。它在一片基底上集成了五層納米發電機，這種新穎的結構提供了一種不必增大納米發電機的表面積就能提高其輸出功率的有效方法。

　　這是第一臺用于加強輸出功率的三維集成的納米發電機。我們將納米發電機放置在鞋墊上就能同時驅動多個商用LED燈泡。這種新型納米發電機甚至可以放置到人的衣服里或人體關節上而不會引起人體的任何不適。王中林課題組展示的這種新型納米發電機在自供電便攜式電子設備方面具有很大的發展潛力。論文相關結果發表在【ACS NANO,2013,Online】。