光也能产生巨大的磁效应

     本报讯  据美国物理学家组织网近日报道，密歇根大学研究人员发现光也能产生巨大的磁效应，有望开发出存储太阳能的“光电池”，替代传统的半导体太阳能电池。该研究发表在最近出版的《应用物理学》杂志上，校方正在为该方法申请专利保护。
　　
　　这种制造“光电池”的方法可能推翻物理学的百年教条。光具有电性和磁性，但一直以来，科学家认为光的磁场效应非常弱，可以被忽略。

　　密歇根大学电工程与计算机科学、物理与应用物理系教授斯蒂芬·兰德和同事发现，当光以适当的强度通过一种绝缘材料时，光场所产生的磁效应比以前预期的要强一亿倍，在这种情况下，磁感应强度相当于很强的电效应。该方法的原理是此前未曾研究过的“光整流”，研究人员威廉姆·菲舍说，传统光整流中，光只能通过其电场效应将一些特殊的对称晶体材料中正负电荷分开形成电压，而新研究发现，在适当的条件下，光在其他材料中能通过磁场效应产生“光整流”。

　　兰德解释说：“在传统太阳能电池中，光进入材料被吸收，产生热量分离电荷。在我们的方法中，光不是被吸收，而是将能量存储在磁矩中，这将带来一种不需要半导体的新型太阳能电池，热负荷很低。强光也能产生很高的磁感应强度，最终提供一种类似电容供电器的光容式电源。”

　　新技术将使太阳能发电更廉价。研究人员预计，使用改良材料可使太阳能转换效率达到10%，这相当于目前商业级的太阳能电池。今年夏天他们将在实验室里利用激光研究，然后拓展到太阳光。

　　“目前制造太阳能电池需要大量的半导体加工工序。而我们只需一些镜片来集聚阳光，一些纤维来传导。玻璃就是很好的材料，透明陶瓷可能会更好。不需要复杂的工序。”菲舍说。　（常丽君）

首个可商用的纳米发电机问世

     科技日报讯（记者刘霞）据美国物理学家组织网3月30日（北京时间）报道，美国科学家今天宣布研发出了首个可商用的纳米发电机。研究人员称，这种柔性芯片可依靠人体运动，如手指的压力或脉搏的震动产生电力，有望让iPod等电子设备同电池说“拜拜”。
　　
　　佐治亚理工学院教授王中林（音译）领导的科研团队在美国化学学会国家会议和展览大会上展示了该研究成果。他们通过按压位于两个手指之间的纳米发电机，分别给一个发光二极管（LED）灯泡和一个液晶显示屏（LCD）提供电力，以此证明了其在商业上的可行性。

　　这种纳米发电机由平放在弹性高分子薄膜衬底上的氧化锌纳米线和两端的电极构成，其技术关键——压电材料氧化锌纳米线能将机械能转化为电能。这些氧化锌纳米线的直径仅为头发丝宽度的1/500，王中林团队找到了一种方法，可以将数百万根氧化锌纳米线中的电荷捕捉起来并集合在一起。同时，他们也开发出了一种可让纳米线沉积在大小仅为邮票1/4的柔性高分子薄膜芯片上的新手段。

　　王中林表示，5个纳米发电机结合在一起，能产生3伏特的电压和1微安的电流，电压与两节普通的AA电池相当。从王中林2005年开始研究纳米发电机到现在，6年来，纳米发电机的输出功率提高了几千倍，输出电压提高了150倍。未来，人们可将很多纳米发电机组合在一起，为iPod和手机等电子设备提供电力。   

　　科学家指出，纳米发电机产生的电力可以存储在电容器内，定期驱动传感器并无线传输电信号。而且，未来人们可以通过散步来激活放在鞋子内的纳米发电机，为手持电子设备提供电力；心脏跳动可为植入体内的胰岛素泵提供电力；甚至轻拂的微风都能让纳米发电机为探测环境的传感器提供电力。

　　王中林表示，他们的下一个目标是进一步提升纳米发电机的输出功率，并可能3—5年内最先在环境检测传感器上实现其商业运用。

    总编辑圈点：

　　一大碗过桥米线最多保证你半天不饿，但一小捆氧化锌纳米线却有可能改变全人类的生活。如果认为这是痴人说梦，就请看看王中林教授手里玩儿的宝贝！微安级电流确实很小，可是别忘了，发出这种电流的机器个头更小——即使组成百万军团，也不会占用太大空间。更重要的是，它们所需要的只是那些不用白不用且无处不在的动能。所以，我们以极大的热情期待着“首个可商用的纳米发电机”真正投入商用，届时和咱说再见的绝不仅是iPod电池。