一種新型的超高效納米薄材料可以推動(dòng)自供電電子設(shè)備，可穿戴技術(shù)的發(fā)展，甚至可以提供由心跳驅(qū)動(dòng)的起搏器。

　　由RMIT大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的澳大利亞研究小組已開發(fā)出可將機(jī)械壓力轉(zhuǎn)換為電能的柔性且可印刷的壓電材料。

　　它比人的頭發(fā)薄100,000倍，效率比基于類似無毒材料的其他壓電材料高800％。

　　重要的是，研究人員說，可以使用液態(tài)金屬通過具有成本效益和商業(yè)可擴(kuò)展性的方法輕松地制造它。

　　首席研究員納西爾·馬哈茂德（Nasir Mahmood）博士說，該材料在“今日材料”的最新研究中進(jìn)行了詳細(xì)介紹，是朝著充分發(fā)揮運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的能量收集設(shè)備的潛力邁出的重要一步。

　　“直到現(xiàn)在，性能最佳的納米薄壓電材料都是基于鉛，鉛是一種不適合生物醫(yī)學(xué)使用的有毒材料，”皇家墨爾本理工大學(xué)副校長馬哈茂德說。

　　“我們的新材料基于無毒氧化鋅，該氧化鋅重量也很輕且與硅兼容，因此很容易集成到當(dāng)前的電子產(chǎn)品中。

　　”它是如此高效，以至于您只需要一層1.1納米的材料即可產(chǎn)生完全自供電的納米設(shè)備所需的所有能量?！?/p>

　　該材料的潛在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用包括內(nèi)部生物傳感器和自供電生物技術(shù)，例如將血壓轉(zhuǎn)換為起搏器電源的設(shè)備。

　　納米級(jí)壓電材料還可用于智能振動(dòng)傳感器的開發(fā)，以檢測(cè)建筑物和橋梁等基礎(chǔ)設(shè)施中的故障，尤其是在地震多發(fā)地區(qū)。

　　通過集成新材料可以提供的能量收集技術(shù)的示例包括為手機(jī)充電的智能跑鞋和利用腳步能量的智能人行道。

　　柔性納米發(fā)電機(jī)：如何制造材料

　　新材料是使用液態(tài)金屬印刷方法生產(chǎn)的，這是RMIT率先采用的方法。

　　首先加熱氧化鋅直至變成液態(tài)。這種液態(tài)金屬一旦暴露于氧氣，就會(huì)在頂部形成納米薄層，就像冷卻后的加熱牛奶的皮膚一樣。

　　然后將金屬軋制在表面上，以印刷出納米薄的氧化鋅”皮“。

　　這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)可以快速生產(chǎn)大規(guī)模的材料片，并與包括卷對(duì)卷（R2R）加工在內(nèi)的任何制造工藝兼容。

　　研究人員目前正在研究用于防御和基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控的超聲波探測(cè)器，并正在研究用于收集機(jī)械能的納米發(fā)電機(jī)的開發(fā)。

　　Mahmood說：”我們熱衷于探索商業(yè)合作機(jī)會(huì)，并與相關(guān)行業(yè)合作，將未來的發(fā)電納米器件推向市場(chǎng)?！?/p>

　　這項(xiàng)研究得到了澳大利亞研究委員會(huì)和ARC未來低能耗電子技術(shù)卓越中心（FLEET）的資助。

　　該團(tuán)隊(duì)感謝RMIT微型納米研究設(shè)施（MNRF）和顯微鏡與顯微分析設(shè)施（RMMF），CSIRO，澳大利亞多模式科學(xué)成像和可視化環(huán)境（MASSIVE），國家計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施國家設(shè)施以及Pawsey超級(jí)計(jì)算機(jī)中心的支持。