2007年3月2
研究人员利用氧化锌纳米线独特的半导体和压电耦合特性，创造了一类新的电子元件和器件，为广泛的新应用提供了基础。
到目前为止，研究人员已经演示了通过弯曲氧化锌纳米线和纳米带来工作的场效应晶体管、二极管、传感器和产流纳米发电机。这种新元件利用了压电纳米材料的机械和电子耦合行为之间的关系，研究人员称之为“纳米压电技术™”。欧洲杯足球竞彩
“纳米压电电子学利用压电和半导体特性的耦合来制造新型电子元件，”北京理工大学材料科学与工程学院的王忠林教授说欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球佐治亚理工学院．“这些设备可以提供基本的构建模块，使我们能够创建一个新的电子领域。”
例如，在一个纳米压电晶体管中，弯曲一维氧化锌纳米结构可以改变电荷的分布，从而控制流过它的电流。通过测量流过它们的电流的变化，压电传感器可以检测到纳米甚至是皮牛顿范围内的力。其他的压电传感器可以通过测量流过纳米结构的电流来确定体内的血压。此外，在弯曲的氧化锌纳米结构的一侧进行电连接，就会产生一个压电二极管，将电流限制在一个方向上。
纳米压电机制利用了由压电材料制成的纳米线或纳米带的基本特性:弯曲结构产生电荷分离——一边是正的，另一边是负的。欧洲杯足球竞彩弯曲和电荷产生之间的联系也被用于制造纳米发电机，当一排氧化锌纳米线弯曲并释放时，它可以产生可测量的电流
基于氧化锌纳米线的压电门控二极管的开发于2月13日发表在《先进材料》杂志的在线前沿期刊上。欧洲杯足球竞彩《纳米快报》和《科学》杂志报道了其他纳米压电元件。欧洲杯线上买球这项研究得到了美国国家科学基金会(NSF)、美国国防高级研究计划局(DARPA)、美国国家卫生研欧洲杯线上买球究院(NHI)和美国国家航空航天局(NASA)的资助。
“纳米技术研究的未来在于从单个组件构建集成的纳米系统，”王说。“基于氧化锌纳米线和纳米带的压电元件有几个重要的优势，这将有助于实现这种集成纳米系统。”
这些优势包括:
- 氧化锌纳米结构可以承受大量变形而不受损，使其可以用于柔性电子产品，如折叠电源。
- 大的数量或变形允许大的体积密度的功率输出。
- 氧化锌材料是生物相容性欧洲杯足球竞彩的，允许它们在体内使用而不会产生毒性。
- 用于纳米发电机的柔性聚合物衬底将使植入的设备符合人体内部结构。
- 基于这种结构的纳米发电机可以直接产生用于植入系统的电力。
与传统的电子元件相比，纳米压电器件的工作方式有很大的不同，表现出独特的特性。
例如，在传统的场效应晶体管中，一个被称为“门极电压”的电势被用来产生一个控制器件源极和漏极之间电流流动的电场。在王和他的研究小组开发的压电晶体管中，电流是通过在源极和漏极之间弯曲纳米结构来改变电导来控制的。弯曲产生了横跨纳米线的“栅极”电位，产生的电导与弯曲的程度直接相关。
王解释说:“这样做的效果是减小了传输电流的通道的宽度，所以弯曲前后的电导率就会相差10倍。”
通过纳米压电机制，利用电极和纳米线拉伸面之间通过机械弯曲产生的势垒，也可以制造出限制电流向一个方向流动的二极管。压电效应产生的势垒限制电流沿一个方向流动。
纳米发电机于2006年4月14日发表在《科学》(Science)杂志上，它从周围的环境中获取能量，将来自身体运动、肌肉伸展、流体流动或其他来源的机械能转化为电能欧洲杯线上买球。通过弯曲和释放氧化锌纳米线来产生电流，这些设备可以消除对电池或其他大型来源的需求，为纳米级系统供电。
压电纳米传感器可以通过检测结构在压力下的形状来测量纳米牛顿(10 -9)的力。基于该原理的植入式传感器可以持续测量体内的血压，并将信息无线传输到类似于手表的外部设备，王说。该装置可以由一个从血液流动中获取能量的纳米发电机供电。
其他的纳米传感器可以通过测量目标分子吸附到纳米结构表面时产生的电流变化来检测非常低水平的特定化合物。“利用这种设备，你可以潜在地感知单个分子，因为表面积体积比是如此之高，”王说。