新節(jié)能技術(shù)：摩擦讓“電”無(wú)處不在

　　節(jié)能 “摩擦，過(guò)去是起電，現(xiàn)在是發(fā)電。”3月18日下午，中國(guó)科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所舉辦了摩擦發(fā)電新能源技術(shù)成果展示會(huì)，王中林院士攜研究團(tuán)隊(duì)展示最新研究成果，通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)式直流摩擦發(fā)電機(jī)、剎車(chē)發(fā)電模擬裝置、風(fēng)力摩擦發(fā)電裝置等20件摩擦發(fā)電裝置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作，讓人們體驗(yàn)到一舉一動(dòng)皆可發(fā)電的全新能源供給模式。

　　說(shuō)話可以發(fā)電、走路可以發(fā)電、觸摸可以發(fā)電，摩擦發(fā)電技術(shù)通過(guò)人類(lèi)自身活動(dòng)，為便攜式、可穿戴式設(shè)備直接供電，讓人體成為一臺(tái)臺(tái)微型發(fā)電機(jī)。

　　細(xì)雨滴答可以發(fā)電、紅旗招展可以發(fā)電、車(chē)輪旋轉(zhuǎn)可以發(fā)電、機(jī)器噪聲可以發(fā)電，摩擦發(fā)電技術(shù)收集身邊的微小能源，讓你動(dòng)輒得“電”！

　　“這是能源利用的革命性變化。讓這個(gè)發(fā)明改變老百姓的生活，把它推廣到全球，就是我的中國(guó)夢(mèng)。”王中林表示，摩擦發(fā)電裝置可高效收集身邊的聲音、行走、水流、微風(fēng)等各種機(jī)械能，在綠色能源供給與自供能方面有巨大應(yīng)用前景。未來(lái)為手機(jī)充電，不需要到處找插座，只需要把你走路時(shí)鞋底上產(chǎn)生的能量搜集起來(lái)就行了。“一個(gè)人一天正常的輸出功率是67瓦，有11瓦可以轉(zhuǎn)換成電能。”

　　摩擦電發(fā)電機(jī)由王中林院士2012年1月研發(fā)成功。與傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)式發(fā)電機(jī)和摩擦起電機(jī)原理完全不同，摩擦電發(fā)電機(jī)利用的是摩擦起電和靜電感應(yīng)效應(yīng)的耦合，同時(shí)配合薄層式電極的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電流的有效輸出。

　　如今，團(tuán)隊(duì)最新研究成果——旋轉(zhuǎn)式直流摩擦納米發(fā)電機(jī)，成功地克服了此前摩擦電發(fā)電機(jī)輸出電流小、電壓高、難以直接給用電器有效充電的缺陷，通過(guò)摩擦表面圖案化的陣列設(shè)計(jì)和旋轉(zhuǎn)式的工作方式，將輸出電流提高到3毫安，最高平均穩(wěn)定輸出功率達(dá)1.5瓦，首次實(shí)現(xiàn)了恒定電流的輸出，實(shí)現(xiàn)了對(duì)小型電器的實(shí)時(shí)供電。

　　“用納米技術(shù)進(jìn)行表面處理后，衣料、紙張、礦泉水瓶等10000多種常用材料都可以成為我們的發(fā)電器件。”王中林說(shuō)，使用納米技術(shù)在材料上增加各種凹凸花紋，可以增加摩擦材料的比表面積，將輸出電流提升1到4個(gè)數(shù)量級(jí)。

　　最新成果讓人們看到，摩擦電發(fā)電機(jī)技術(shù)正向產(chǎn)業(yè)化快速奔進(jìn)，并有望從微小能源領(lǐng)域躋身到大規(guī)模應(yīng)用的綠色新能源之列。

　　“比如，我們的潮汐能收集裝置可以把發(fā)電單元做成乒乓球大小，把這些乒乓球結(jié)成網(wǎng)放到5米深的海水里，表面1平方公里的海面就能產(chǎn)生兆瓦級(jí)的電能。”王中林說(shuō)。

　　“未來(lái)人們?cè)庥隹针y、地震等重大災(zāi)難時(shí)，可以通過(guò)自帶發(fā)電設(shè)備傳輸救援信號(hào)。”王中林院士現(xiàn)場(chǎng)演示了手套摩擦生電技術(shù)，這一技術(shù)可延展到走路時(shí)手臂的晃動(dòng)，甚至裙擺的摩擦。當(dāng)面對(duì)重大災(zāi)難時(shí)，被困人員可通過(guò)自發(fā)電為搜救人員提供重要位置信息。

　　王中林透露，摩擦電發(fā)電機(jī)具有重量輕、體積小、能量密度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、易于規(guī)模加工等優(yōu)勢(shì)，非常適合大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，因此也引起了產(chǎn)業(yè)界的極大興趣。“我們從兩年前開(kāi)始專(zhuān)利布局，現(xiàn)在已有10多家企業(yè)與我們聯(lián)系合作事宜。傳感器和手機(jī)自充電這兩個(gè)方向有望最先實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。”