我們都知道納米是一種長度單位，那它究竟有多麼小呢？如果你把直徑一納米的球丟在桌球上，就如同把桌球丟到地球上，這時候你會發現一納米竟然會這麼小。那納米技術是什麼呢？它是用單個原子或和分子製造的科學技術，研究的結構尺寸1到100納米材料的性質和應用，它是由量子力學，動力學，各種現代科學為基礎的科學技術。
隨著近年來納米技術不斷的發展，中國科技學院教授，首位華人科學家王中林研發納米發電機，這一研究成果震驚科學界，被稱為納米發電機之父，其意義影響何其之大！他們是利用豎直結構的氧化鋅納米線的獨特性質，在原子力顯微鏡的幫助下，研製出將機械能轉化為電能的世界上最小的發電裝置－納米發電機。那他研發的納米發電機為什麼會震驚科學界呢？研究納米發電機的意義是什麼呢？接下來我們來探究一下。
我們先明確一點發電機原理都是把機械能轉換成電能，我們所認知發電方式有水力發電，核能源發電，風力發電等，而納米發電機超出我們的認知，想一下啊比一粒鹽小50倍啊！先別驚嘆！我們先來漲知識一下，震驚科學界的納米發電機究竟是如何運作的，其原理要想理解也很簡單，壓電效應，我們以王中林研究的ZnO(氧化鋅）為舉例，這是一個非中心對稱的材料。Zn帶正電，O帶負電。在沒有外力的情況下，正負電荷中心重合，材料表現得不帶電；而當受到外力的時候，材料會發生一定的形變，從而使得正負電荷中心發生偏移，從而產生一個電勢差。這樣，機械能就轉化為了電能。對的，就這麼簡單！
不過如果你若想利用這這種方法來做飯燒菜，仔細腦補一下畫面，你抱著一塊壓電材料， 一直狂按那場景，其實那一點都不現實，因為哪種材料幾乎少得可憐。 雖然不能拿來燒菜，但是卻可以測得這微弱的電信號，人們通過觀察微信號來改變輸入定量來探測外界的影響。像傳感器都可通過這樣應用方式來實行。
其實這種材料很難找到幾乎沒有，而王中林做到了，他們團隊研做了納米ZnO材料，並把它製造成了特定器件。繼續看我來科普了，哈哈。我們所了解ZnO（氧化鋅）納米線特性：容易被彎曲，納米線內部外部分別造成壓縮和拉伸。同時，豎直生長的氧化鋅是纖鋅礦結構，同時具有半導體性能和壓電效應。因此這樣可以通過微小外力，材料發生形變，使得正負電荷平衡中心偏移，產生電勢差。王中林一次實驗他們把這樣一個器件綁到人的手腕上，通過脈搏的震動來發電，並記錄下了電脈衝的波形。好像很神奇！就像中國老中醫一樣把個脈就能知道你身體什麼狀況，如果這種裝置拿來把脈，這也不是中醫的大發現嗎。好像扯遠了。
王中林研究納米器件有尺寸微小（納米量級），功耗小，反應靈敏是 宏觀器件不具有的獨特優勢，還能通過外界微小力產生電源，傳統納米器件不具備這種電能，而王中林成功研製出納米發電機的器件，通過微小的外力促使形變，產生電能。這些理論和技術解決的最大難題，就是有效利用環境中低頻能量，並將其轉化為電能，提供了新的途徑，這研究發現解決世界性難題，震驚科學界，讓納米技術領域發展到又上了一個臺階！
王中林的這項研究，為納米器件添加重要一筆，可以真正意義的實現納米系統，通過採集機械能，像我們人體內的運動，肌肉的收縮，血液的流動；震動能，比如聲波，超聲波；甚至流體能量，比如體液的流動，動脈的收縮，並將這些能量轉化為電能提供給納米器件。這一納米發電機所產生的電能足夠供給納米器件或系統所需，從而實現自供能，無線納米器件和納米機器人。
壓電效應示意圖
王中林這項研究應用廣泛，科學家已經在青蛙身上做了相應實驗，證實了他的可行性，我想不就得將來就可以用在我們人類身上，通過我們身上各種細微運動，如血液的流動，心臟的跳動產生的震動，肌肉收縮等，而產生的源源不斷電能，你再也不擔心在任何時候手機沒電了。
醫學方面來說根據這一研究，有些病人因病情需要裝心臟起搏器，隨時要更換電池，有了這項研究，就可以得到源源不斷的電能，再也不擔心電池沒電，心臟停止跳動等問題。
最後，隨著納米發電機技術的成熟和推廣，我相信未來的電子器件將會越來越多地擺脫對外接電源的依賴，自驅動系統將為人類電子器件走向分布式、獨立式、微小化、多樣化開闢廣闊的前景。不僅如此科學發現是需要有探索精神的，從我們中國古代的四大發明，一直到現在我們不停的發現研究探索，真理誕生於一百個問號，要有刨根問底兒的精神，有一句古人的話說：路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。希望我們中國人要保持這種勇於探索精神，勇於解決問題，這也將為實現民族偉大復興更進一步。
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