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下載安裝Flash播放器美國佐治亞理工學院的王中林教授在《2010科學發展報告》上發表了題為“自驅動型微納系統和可持續自供型電源”的文章,對自驅動型微納系統的意義和研發進展作了扼要介紹。
文章首先對能源領域的研究作了簡介。作者認為,該領域研究主要分為三大類:大范圍能源的高效輸運和利用;可持續綠色能源的開發、利用和儲存;用于移動式驅動微納系統的小電源。前面兩大類是為了滿足大范圍的能源需求,而第三類研究則是新興領域。
文章進而介紹了自驅動概念及其應用意義。自從手提電腦和手機等個人可移動電子產品普及以后,解決小范圍的用電顯得格外重要。在不久的將來,隨著微納系統的發展以及它們在原位人體健康實時監測、基礎設施監測、環境監測及軍事技術上得到應用,傳統的利用蓄電池來提供電源的方法就不能滿足或不能適應于具體的工作環境和要求。因此,作者在2005年就提出了自驅動的概念,其根本是利用從環境中收集的能量,通過能量轉換來驅動這些微納系統,實現能量自給。而今的自驅動概念已經成為世界上非常活躍的研究領域。
文章接著較為詳細地闡述了作者所在研究組在此領域的研究歷程和進展。2007年,該小組首次成功研發出由超聲波驅動的直流納米發電機。這一突破性進展開發出了不依賴于原子力顯微鏡并能連續不斷輸出直流電的納米發電機的雛形,為技術轉化和應用奠定了原理性的基礎并邁出了關鍵性的一步。2008年,該小組又進一步研發出可以利用衣料來實現發電的“發電衣”的原型發電機,真正實現了“只要能動,就能發電”。該研究為實現柔軟、可折疊的電源系統等打下了基礎。
最后,作者認為,納米發電機的發明可以被視為利用納米壓電發電科學現象到實際應用發展過程中的一個重要里程碑。該發明在生物醫學、環境監測、無線通信、無線傳感甚至到個人便攜式電子產品等方面都具有廣泛的重要應用。(摘自中國科學院“科學發展報告”課題組撰寫的《2010科學發展報告》)