新發明的機制可以無需電池而從環境攝取能量，此為研究者給出的示意圖。藍色方塊為從碳納米管研磨而成的小顆粒，綠色方塊為類似特富龍的塗層材料。（Jose-Luis Olivares/MIT）
麻省理工學院（MIT）的科學家發明了一種全新的供給能量的方式，無需電池，直接從周圍的環境獲取能量轉化為電能，就地取能、就地使用。
主要研究者MIT化學工程系教授斯特拉諾（Michael Strano）說：「這個發電機制是全新的，這項技術很有趣，只要把碳納米管粒子組成的薄片材料浸在一種溶液里，就能產生電化學效應，無需電線。」
這項技術從碳納米管獨特的導電特性而來。2010年，斯特拉諾引領的研究第一次展示，碳納米管可以產生「熱電波」。在碳納米管的一端塗上一層特殊的材料，會使碳納米管產生不對稱性。這種不對稱性引發電子自動從碳納米管的一端流向沒有塗層材料的一端，形成電流。
利用碳納米管這樣的特性，這份研究把碳納米管研磨成小顆粒，製成平面薄片材料，並在薄片的其中一面塗上類似特富龍（Teflon）的化合物，之後從薄片上切出少量粒子。這些粒子的長寬只有250微米。
再把這些粒子浸在一種傾向於吸收電子的有機溶劑裏面，溶劑附着在粒子上沒有塗層的一端，便開始從材料里拉動電子。「溶劑把電子拉走，（材料）系統為了達到平衡而移動電子，」斯特拉諾說，「沒有複雜的電池化學原理，就是把粒子放在溶劑裏面，它就開始產生電場。」
沒有參與這項研究的同行麻薩諸塞大學（University of Massachusetts）電氣和計算機工程學助理教授姚軍（Jun Yao，音譯）說：「這項研究明智地展示，怎樣利用電子材料把無處不在的電能提取出來使用，就地實現電化學合成反應。這項成果很了不起，它提供了一種通用的思路，可以採用其它材料或用在其它領域的各種合成系統里。」
研究稱，每個粒子能產生大約0.7伏特的電力。作為展示，這項研究用數百個粒子組成陣列式材料，所產生的電力足夠供給酒精氧化反應。這種化學反應在現代化工業內廣泛用到，把酒精轉化成醛或酮。
研究人員考慮這種供電方式還可以為小型或微型機械人供電，用在環境檢測儀或病理檢查等方面。
斯特拉諾說：「我們對這項技術滿意之處在於，無需使用電池，直接從環境中獲取能量使用。」
這份研究6月7日發表於《自然·通訊》（Nature Communications）期刊。◇
