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功率技術/新能源  

新研發微型壓電式能量採集裝置鎖定醫療植入應用

上網時間: 2010年08月03日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:能量採集  壓電式  奈米發電機  聚合物  基板 

新興的壓電式能量採集(piezoelectric energy harvesting)技術領域最近又有新突破──研究人員宣佈發明了一種同時使用矽與聚合物基板的奈米發電機(nanogenerator)。

研究人員最終目標是能設計出可透過環境運動(environmental motion)為小型電子裝置供電的能量採集裝置;例如醫療用植入裝置,就可以透過流動血液的機械能(mechanical energy)來供電。除了醫療應用之外,這種採用可撓式基板的發電裝置,亦鎖定無線感測器、可攜式電子裝置應用領域。

上述研究團隊是由美國史蒂文斯理工學院(Stevens Institute of Technology)教授Yong Shi所率領,他們是使用鋯鈦酸鉛(lead zirconate titanate,PZT)奈米材料,該種材料號稱能較競爭產品所使用的氧化鋅壓電材料,製作出更高電壓輸出的裝置。

到目前為止,研究團隊所製作出的能量採集裝置最高可在30nanoamp產出16V的電壓;該團隊計劃透過增加更多的奈米材料纖維以及改善裝置結構,更進一步提升未來之壓電奈米發電機的電壓與電流輸出能力。

在該團隊最新版的裝置中所採用的PZT奈米纖維,尺寸為60奈米×500微米,這些纖維與細鉑金(platinum)線所製成的電極交叉排列在可撓式聚合物基板上方。研究人員表示,這種奈米發電機可望讓醫療用的植入式奈米機器人,在患者血液中工作更長的時間,收集樣本並將診斷資料傳送給醫師以供分析。

(參考原文: Nanofibers-on-silicon harvest mechanical energy,by R. Colin Johnson)





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