人们一直在研究分子热运动，但从未将其用作能源。在这项工作中，研究人员证明，液态分子热运动的能量可以通过一种新型采集装置--分子热运动采集器（MTMH）转换为电能。
MTMH 是用两个基于氧化锌的纳米阵列制成的：其中一个阵列镀金以形成肖特基结。将组装好的电极浸入不同的液相环境中。实验证明，该装置能将液体的分子热能转化为持续稳定的电流。输出电压和电流可分别达到 2.28 mV 和 2.47 nA，并随着液体温度的升高而增加。这一策略为微型和微米级能源的开发提供了新的思路，可以预见 MTMH 将在未来得到广泛应用。
在物联网（IoT）和 5G 时代，能源需求是分散的、移动的和无处不在的。人们已经探索了一些微型和微观尺度的能源，如气流、人体运动血流、超声波等，并通过基于不同方案/机制的各种纳米能源发电机技术将其转化为电能。这些转换大多基于机械能。
分子热运动是一种特殊的动态运动，本质上不同于普通的机械运动。它是物理系统内能的一个组成部分，这意味着在绝对零度以上，所有物质的分子都在不断地随机运动。粒子的布朗运动就是一个例子，它是由周围液体或气体分子的分子热运动引起的。分子热运动蕴含着巨大的能量，以理想气体为例，在室温（27 °C）下，每摩尔气体分子热运动的平均动能为 3.7 千焦耳。如果能从地球上大量的液体和气体中有效利用这种形式的能量，这将提供一种规模巨大的新能源。
纳米氧化锌阵列的制备
将 Zn 物质在乙醇、丙酮和蒸馏水中超声清洗 10 分钟，然后用氮气干燥。然后依次覆盖聚四氟乙烯膜（台州市奥科滤纸厂，ϕ50，0.45 µm）和滤纸（台州市奥科滤纸厂，定量，慢速）。
在装有浓度为 3.75 摩尔/升的乙二胺水溶液的烧杯上方一定距离水平悬浮锌物质。然后取出，用蒸馏水冲洗并用氮气干燥。在 Zn 表面生长出 ZnO 纳米片阵列作为压电材料。在相同的生长环境下，用滤纸覆盖另一种锌物质，形成氧化锌纳米片/棒混合阵列。
器件封装
然后滴加辛烷，以确保纳米阵列之间的间隙被辛烷填满，并被上电极覆盖，上电极是金涂层氧化锌混合纳米阵列，也被辛烷填满。上电极的金涂层与下面的氧化锌形成肖特基势垒。肖特基势垒可以防止电子从氧化锌纳米片逃逸到顶部电极。镀金的 ZnO 混合纳米阵列表面用作 TMH 的负极，而 Zn 则用作 TMH 的正极。连接导线后，用环氧树脂对整个装置进行包装和密封，以防止液体泄漏。
本文报告的结果表明，辛烷热运动的能量可通过基于氧化锌压电特性和纳米阵列结构的装置转化为电能。
MTMH 的优点是显而易见的，例如，在包装好适当的溶剂后，只要环境温度高于绝对零度并与周围环境不断进行热交换，就不需要额外的能源。
与化石能源和核能相比，MTMH 产生的电能持续、稳定、清洁，不会对环境造成任何负面影响。
随着这项技术的发展，我们希望通过一个装置，不仅能产生微瓦级的能量，还能通过制造大型发电机，为瓦级甚至千瓦级的能源供应提供新思路。
更大规模的能源供应可以通过电解制氢等方式来解决。MTMH 技术可应用于许多领域，如家庭、个人护理、户外运动等。