本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
正如機器沒有動力源就無法運轉一樣，如果在奈米尺度上構建的裝置沒有能量作為感測器或藥物輸送顆粒工作，那麼它就幾乎沒有用處。由於目前還沒有足夠小的電池可以與奈米器件耦合，研究人員一直試圖利用周圍環境中的能量為這種微觀造物供電。到目前為止，這種能量主要來自化學反應（例如過氧化氫的氧化），但這可能會改變。今天發表在《科學》雜誌上的一項新研究描述了一種奈米發電機的創造，該發電機將動能轉化為連續的直流電能流。
鍾林王是佐治亞理工學院奈米結構表徵中心主任，他說動能可以來自多種來源，包括超聲波、機械振動或流經身體的血液。（王在2008年1月出版的《大眾科學》雜誌上撰寫了關於自供電奈米技術機器的文章。）
王的奈米發電機由垂直排列的氧化鋅奈米線陣列組成（每根奈米線長約一微米），它們以約半微米的間隔排列在扁平的砷化鎵、藍寶石或柔性聚合物基板上。在奈米線森林的頂部，王和他的同事降低了一個包含數千個矽電極的小板，直到它們接觸到奈米線的尖端（將這些線夾在基板和電極板之間）。當像瓦楞紙板一樣呈波浪狀的板壓在導線上時，這種彎曲會產生微小的電荷。“氧化鋅奈米線的彈性彎曲是一個主要優勢，”王說。*
每根奈米線只能產生約 50 毫伏的電荷。這意味著每個發電機都必須包含數百或數千根奈米線，並且許多這樣的發電機必須並聯連線才能產生有意義的能量，從而為即使是最小的感測器供電。王說，他的短期目標是製造一種可以產生 0.50 伏電壓的奈米發電機。
王說，這種發電機可以用於為檢測癌症或測量糖尿病患者血糖水平的感測器供電。他補充說，在 5 到 10 年內，這項技術將成熟到可以將這些發電機放置在鞋底或衣服織物中的程度，這樣人們就可以利用衣服的沙沙聲或走路時鞋墊的壓縮產生的機械能為他們的 iPod 和手機供電。
然而，王的新型微型發電機的設計提出了一些挑戰。當奈米線生長時，它們並非都具有相同的長度。有些導線可能不夠長，無法與板接觸，而那些足夠長的導線在被電極板按壓時會產生不同水平的能量。
儘管如此，王仍然認為他的奈米發電機是有必要的，因為目前沒有足夠小的電池可以為奈米尺度的技術供電。王指出，另一個問題是電池傾向於使用有毒材料，如鋰和鎘，這些材料不能作為生物醫學裝置的一部分植入體內。他指出，氧化鋅是無毒的。
上面的示意圖顯示了使用對齊的氧化鋅奈米線陣列和“鋸齒形”頂部電極構建的直流奈米發電機。奈米發電機由外部超聲波或機械振動驅動，輸出電流是連續的。下圖是超聲波開啟和關閉時奈米發電機的輸出。示意圖由佐治亞理工學院鍾林王提供
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圖片由佐治亞理工學院照片提供：加里·米克
*更正（2009 年 4 月 6 日）：本文最初宣告碳奈米管的柔韌性不如氧化鋅奈米線。