纳米发电机如何工作

姓名：卢治宇    16010188032

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【嵌牛导读】： 随着纳米技术的发展，我们的科技渐渐地向微观世界迈进，纳米发电机也是基于此所提出的概念。在微电子技术和医疗水平不断提高的今天，我们不断向微观世界行进，而纳米发电机将为其注入活力，让我们在微观领域的发展取得更大地突破。纳米发电机的运用与原理本文将一一揭晓。

【嵌牛鼻子】：纳米发电机，微型科技

【嵌牛提问】：纳米发电机的原理是什么？有哪些运用领域？

【嵌牛正文】：

        纳米发电机大体来说可以分成两种：一种有自带的原料，一种从旁边环境吸取能量。

        第一种包括微型或纳米形燃料电池或电抗器或者微型放射性同位素发电机。这一版用微机电工艺做出来的微型发电机。第一种用化学燃料而第二种用某种辐射物质。这些一般都是自我封闭的。

        第二种从环境吸取能量的研究比较多，因此也比较杂，也叫做能源回收或能源转换。最简单的包括了微型太阳能电池。不过现在最热门的是吸取动能或热能。射频能量，例如WiFi，3G, GSM等的辐射，也可以被回收。身体内，化学或菌累能源转换也有研究。动能包括另外答案说到的从人体走动，也可以包括机械和基础设施发射的动能。例如桥梁，隧道，人群走过的路，火车开过的轨道等等。动能无处不在。热能当然也包括人体或者任何其它设施上的热能。

        这些新科技可以提供微型和方便的电能供应。跟传统发电传电不一样的是，这不是集体发电然后从上往下传电。这是在应用电器的地方给每个用户器件发电。未来，有可能包括手机或随身听，不过现在可发电能功率可以达到几百微瓦就不错了。目前和未来几年的应用主要是给无线传感器网络的每个微尘传感器发电。传统都用电池，而电池当然需要换。这些西东回收能源的发电器可以无限的补给电能。全世界在未来的十年内会有上百亿的无线传感器检测无数的系统和基础设施。现在已经有很多投入使用了。这些系统在我们未发觉的情况下保证我们的安全，例如保证千里长的天然气运输管没有泄露，火车轨道是健康的，桥梁安全，飞机没问题等等。今天的高端车已经有上千个无线传感器来不停的安全检查车的每一个系统，大多都是用电池维持的。定时的换这些电池极不方便又很贵（主要是专业人工费）。

        还有个很热门的方向是医学，例如可植入医疗装置：起搏器或生理观察器。给这些换电池那根本就是拿病人的生命开玩笑。未来心脏病病人做完起搏器手术后，起搏器就会有一个微型能源转换器来无限的给起搏器发电。虽然材料不可能真的无限，不过几百年是可能的。

        还有就是随着其它纳米技术的发展，更多微型和纳米机电系统的研发和普遍应用，给每个独立的微型系统发电是很要紧的。每个头发大小的系统不可能还用传统电池来发电。打个比方，现在很热门的生物传感器研究可以在未来（可能二、三十年后）的牙刷里面有自动智能设备给你在每天早上刷牙的时候做个身体检查，然后自带的无线电发送到你医生那边。而这些你看也看不到，摸也摸不找的微型系统都可以有同样大小的微型发电机来发电，或许可以回收你刷牙时的动力。这可以帮你提早发现以及防御疾病。在未来，这些微型科技，互相的支持，可以在我们生活中每一个角落里，帮助我们，无处不有却也无处可见。