华人科学家成功研制可发电纳米纤维

据近日出版的英国《自然》杂志报道,美籍华人科学家王中林领导的科研小组日前研制出一种能产生电能的新型纳米纤维。他领导的研究小组研制的这种纤维能用来织成布料,布料可用于制造利用人体运动发电的衣服、鞋和起搏器等人体植入物。王中林目前还担任中国国家纳米中心海外主任一职。

  这个研究小组的科学家给名为KEVLAR的合成纤维(一种质地坚固重量轻的合成纤维)涂上四乙氧基硅烷,再在其上涂一层氧化锌,氧化锌向外生长,形成许多凸起的晶体棒,就像卷式发梳上的梳齿。当有机械应力如弯曲、挤压、拉伸等作用于这些氧化锌晶体“发梳”时,它们就会产生电压。科学家研制了两种涂有氧化锌的纤维,其中一种上面的氧化锌晶体“发梳”被涂上了一层薄金,可作为电极,另一种的表面是未经处理的氧化锌晶体“发梳”。当这两种纤维相互摩擦时,涂金且较硬的“发梳”使没有涂金的“发梳”的梳齿弯曲,由于压电效应,氧化锌晶体上出现电荷。这两种纤维末端的电线可以将电流输送到照明装置上,从而实现机械能到电能的转换。

  王中林说,目前这种由两根纤维组成的纳米发电机的输出功率还很小,这主要是由于纤维的内阻较大以及纤维之间接触面积较小造成的。目前,他们正努力提高这种基于纤维的纳米发电机的输出能量。