新聞事件：

• 美開發納米設備充電裝置

事件影響：

• 該裝置為將來的微型電子產品提供電源
• 這些納米線還能排成陣列提高供電能力

據ju美mei國guo物wu理li學xue家jia組zu織zhi網wang近jin日ri報bao道dao，美mei國guo萊lai斯si大da學xue在zai儲chu能neng設she備bei微wei型xing化hua研yan究jiu方fang麵mian取qu得de新xin進jin展zhan

，開kai發fa出chu兩liang款kuan微wei型xing的de充chong電dian裝zhuang置zhi，一yi種zhong是shi薄bo膜mo式shi超chao級ji電容器
，另一種是可充放電的納米線，有望為將來的微型電子產品和納米設備提供電源。這兩項研究分別發表在近期《自然-納米技術》網站和《納米快報》上。

“雖然我們還很難推測這些供電器能給什麼樣的設備供電，隨著納米電子設備的發展，要求使用越來越小的電源，比如一些MEMS（微型機電係統）。中等設備有時也需要這些材料來供電，這種小型充電裝置很有前景。”萊斯大學樸利克-阿加延說。

“很多人多年來一直在研究氧化石墨（GO），我們發現了氧化石墨能形成離子傳導膜這一根本機製
，而這在我們的薄膜電容器中非常關鍵。”阿(e)加(jia)延(yan)解(jie)釋(shi)說(shuo)，當(dang)氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)與(yu)水(shui)結(jie)合(he)時(shi)能(neng)形(xing)成(cheng)一(yi)種(zhong)離(li)子(zi)導(dao)體(ti)，容(rong)納(na)離(li)子(zi)並(bing)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)固(gu)態(tai)的(de)電(dian)解(jie)質(zhi)和(he)電(dian)絕(jue)緣(yuan)層(ceng)。氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)能(neng)像(xiang)海(hai)綿(mian)一(yi)樣(yang)吸(xi)水(shui)，可(ke)容(rong)納(na)自(zi)身(shen)重(zhong)量(liang)16%的水。“由(you)此(ci)我(wo)們(men)能(neng)把(ba)一(yi)薄(bo)層(ceng)氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)變(bian)成(cheng)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)而(er)無(wu)需(xu)添(tian)加(jia)任(ren)何(he)東(dong)西(xi)，所(suo)要(yao)做(zuo)的(de)隻(zhi)是(shi)給(gei)電(dian)池(chi)製(zhi)作(zuo)圖(tu)案(an)和(he)添(tian)加(jia)電(dian)極(ji)，而(er)且(qie)這(zhe)種(zhong)裝(zhuang)置(zhi)還(hai)能(neng)用(yong)於(yu)外(wai)加(jia)電(dian)解(jie)液(ye)。”

激光產生的熱量能將氧化石墨表麵的氧吸出，使其變成可導電的還原氧化石墨（RGO），因(yin)此(ci)通(tong)過(guo)激(ji)光(guang)刻(ke)寫(xie)技(ji)術(shu)
，能(neng)把(ba)一(yi)薄(bo)層(ceng)還(hai)原(yuan)氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)覆(fu)蓋(gai)在(zai)氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)上(shang)，並(bing)用(yong)絕(jue)緣(yuan)的(de)氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)把(ba)導(dao)電(dian)的(de)還(hai)原(yuan)氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)隔(ge)開(kai)，將(jiang)其(qi)變(bian)成(cheng)獨(du)立(li)式(shi)超(chao)級(ji)電(dian)容(rong)器(qi)，能(neng)循(xun)環(huan)充(chong)放(fang)電(dian)數(shu)千(qian)次(ci)。經(jing)測(ce)試(shi)
，這(zhe)種(zhong)薄(bo)膜(mo)電(dian)容(rong)展(zhan)現(xian)了(le)良(liang)好(hao)的(de)電(dian)化(hua)性(xing)能(neng)，且(qie)不(bu)會(hui)產(chan)生(sheng)化(hua)學(xue)副(fu)產(chan)物(wu)。

而可充放電的納米線是一種混合型的電化裝置
，陽極是鎳—錫（Ni-Sn），陰極是聚苯胺（PANI）
，結合了高能電池和超級電容器的優點。“它把陽極、陰極和電解質等關鍵組件都整合在一根納米線上，這種充電設備代表了微型化的終極形式。”阿加延說，“隨著納米技術和製造技術的進步，各種功能性納米線將成為未來納米技術應用領域的基本建材。”

這些納米線還能排成陣列提高供電能力。研究人員製作了一種模板，模板上有許多直徑約200納米的小孔，並給這些孔鍍上一層銅膜；然後把鎳—錫陽極嵌進去一半深度，再用化學方法將小孔擴大，給鎳—錫塗上一薄層氧化聚乙烯（PEO）作為隔離層；最後用滲濾工藝將聚苯胺陰極接入小孔另一半。納米線隻有幾微米長，整個設備加起來不過0.5平方厘米大小。多個這種裝置還可以並聯
，經過反複充放電測試，證明其性能良好
，是一種很有前景的納米電源設備。

研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)還(hai)指(zhi)出(chu)，在(zai)一(yi)根(gen)納(na)米(mi)線(xian)上(shang)製(zhi)造(zao)功(gong)能(neng)完(wan)備(bei)的(de)供(gong)電(dian)設(she)備(bei)，有(you)助(zhu)於(yu)研(yan)究(jiu)納(na)米(mi)尺(chi)度(du)下(xia)的(de)電(dian)化(hua)作(zuo)用(yong)，提(ti)高(gao)電(dian)池(chi)性(xing)能(neng)，最(zui)終(zhong)開(kai)發(fa)出(chu)的(de)單(dan)根(gen)納(na)米(mi)線(xian)電(dian)池(chi)將(jiang)能(neng)給(gei)一(yi)些(xie)納(na)米(mi)線(xian)半(ban)導(dao)體(ti)設(she)備(bei)供(gong)電(dian)。