纳米级发电机能将周围环境中的机械能-振动、流体流动，甚至生物学运动转化为能源。目前，研究者们将太阳能电池和纳米发电机组合，创造了一个完整的太阳-机械能收集装置。这个混合发电机是它这个类别的首例，可能会被实际应用，比如，通过太阳光和引擎振动给飞机传感器提供能量。

纳米发电机通常使用细微的压电氧化锌纳米线结构，当受到机械压力时，它会产生电压生成些微的能量。第一个这种装置是由乔治亚工学院教授，也是学院纳米结构特性中心的主任-王中林制造的。他希望有一天，纳米发电机能让植入的医用传感器不再需要电池，并最终能提供足够的能量为个人电子产品充电。

左图为概念图：纳米发电机从周围环境中吸取能量，为血糖或血压传感器提供动力。

和太阳能电池相比，纳米发电机仍然是一种收集能量相对低效的方式，王中林说，但是“有时候太阳能是不可用的。”因此，他联合威斯康星麦迪逊大学-材料科学与工程助理教授-王旭东，制造了这个新的混合装置。

它结合了之前两种依赖氧化锌纳米线的分层硅基片技术。顶层是一个太阳能电池薄膜，嵌入到涂色的氧化锌纳米线中。纳米线巨大的表面积促进了装置的光吸收，这个设计是基于加州大学伯克利分校的化学教授-杨培东的成果。底层包含了王中林的纳米发电机。硅基片底面是像牙齿一样排列的，带有聚合物涂层的，氧化锌纳米线锯齿阵列。当装置遭遇振动时，这些“牙齿”会和下层垂直排列的氧化锌纳米线相互摩擦，产生电压。

纳米混合装置：位于同一基片上的太阳能电池（顶部）和纳米发电机（底部）

氧化锌纳米线的扫描电镜照片。氧化锌纳米线的直径通常介于30～100纳米之间，长度为1～3微米。

太阳能电池和纳米发电机之间是由电力相连的，硅基片同时充当了太阳能电池的阳极，和纳米发电机的阴极。将大量的太阳能电池-纳米发电机组连贯起来是可能的，它们能够组成一个完整的独立系统，占用较少的空间并具有较高的能效。这个装置原型能产生0.6伏太阳能和10毫伏压电能。这个原型最初只有一层纳米发电机，王中林希望增加能量的输出，因此制造了带有多层纳米发电机的装置。他说，这些装置的首次应用，有可能会是在军用飞机的负载传感器上。美国空军最近提交了一项关于混合能量净化装置的研究资金提议。

Charles Lieber-哈佛大学的化学教授，称王中林的装置是具有“创造性地”，并且就他所知，这是第一个可以收集两种类型能量的混合纳米级装置。“这是非常重要的，一部分可以与光作用，而另一部分能在黑暗里工作。”Lieber说。他希望，王中林的成果能激励其他的研究者们专注于纳米发电机装置，以及将纳米发电机和“补充纳米能量储备”（complementary nano-enabled power storage）相结合的装置。

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