一個科學家團隊利用液體的分子運動，開發了一個能產生穩定電流的裝置。這項創新可以為奈米技術提供動力，並為清潔能源提供一個不受外力影響的新維度。波浪能技術是一種成熟的發電技術，但地球上的每個液體分子都蘊含著能量，即使液體處於靜止狀態。在分子尺度上，原子和離子總是在移動。如果能夠收集這種奈米級運動所產生的能力，勢必將成為重要的新能源。

作者欒玉成說：”地球上有大量的空氣和液體，成功地收集它們可以為社會生產巨大的能源。”在本週發表在AIP出版社《APL Materials》上的一篇文章中，欒玉成和他的合作者測試了一種分子能量收集裝置，從液體中分子的自然運動中捕捉能量。他們的工作表明，分子運動可用於產生穩定的電流。

為了製造這種裝置，研究人員將壓電材料的奈米陣列浸沒在液體中，讓液體的運動帶動奈米陣列移動，就像海藻在海洋中擺動一樣，只不過在這種情況下，運動是在看在不見的分子尺度上進行的，而奈米陣列是由氧化鋅製成的。之所以選擇氧化鋅材料，是因為它具有壓電特性，這意味著當它在運動中發生波浪、彎曲或變形時，就會產生電動勢。

分子熱運動收集器（MTMH）的發電機制。資料來源：欒玉成、李偉

欒玉成說：”作為一種經過充分研究的壓電材料，氧化鋅可以輕鬆合成各種奈米結構，包括奈米晶須。奈米晶須是由許多奈米線構成的整齊有序的結構，類似於牙刷上的刷毛。”

這種能量收集器可用於為植入式醫療設備等奈米技術打下基礎，也可擴展到全尺寸發電機和千瓦級能量生產。該裝置的一個關鍵設計特點是不依賴任何外力，這增加了它作為改變遊戲規則的清潔能源的潛力。

“分子熱運動收集器裝置不需要任何外部刺激，這與其他能量收集器相比是一個很大的優勢，”Luan 說。”目前，電能主要透過外部能源獲得，如風能、水能、太陽能等。這項工作開闢了透過液體分子熱運動產生電能的可能性，它來自物理系統的內能，與普通機械運動有本質區別。”

研究人員已經在進行下一階段的設計，透過測試不同的液體、高性能壓電材料、新的設備架構以及擴大設備來提高設備的能量密度。

“我們相信，在不久的將來，這種新型系統將成為人類獲取電能的一種不可或缺的方式”。