微能源巨能量:納米發(fā)電機(jī)將顛覆傳統(tǒng)電力

摩擦運(yùn)動產(chǎn)生的微小能量收集起來能不能發(fā)電?中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所所長王中林回答是肯定的。納米發(fā)電機(jī)能在納米范圍內(nèi)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，是世界上最小的發(fā)電機(jī)，在能源互聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、生物醫(yī)學(xué)、軍事、無線通信和無線傳感等領(lǐng)域都將有廣泛的應(yīng)用。納米發(fā)電機(jī)將促進(jìn)納米級能源的發(fā)展，進(jìn)一步影響大型能源的開發(fā)利用，滿足未來對能源的需求。

王中林表示，我們在尋找微納能源時，發(fā)現(xiàn)表面上修飾著納米結(jié)構(gòu)的塑料薄膜，它們互相之間切磋時就有靜電產(chǎn)生。使我們吃驚的是，這種方式產(chǎn)生的電壓電流是我們過去用壓電產(chǎn)生的幾十倍。從2011 年我們發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象到去年，在不到一年半的時間，我們使它的輸出功率提高了五個數(shù)量級，而且使用的材料是完全透明的。生活中咱們常見的發(fā)電機(jī)，有幾個是透明的?我們用這種塑料材料、薄膜材料，借助納米技術(shù)修飾表面使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)然，完成到這一步，只是證明了這個概念。接下來我們要計(jì)它輸出電能的效率，也就是說有多少摩擦能量可以轉(zhuǎn)化為電能，通過實(shí)驗(yàn)我們獲得的機(jī)械能轉(zhuǎn)化效率是55%，我們最近還做了總轉(zhuǎn)化功率，數(shù)字達(dá)到了85%，這可以說是驚人的。

王中林粗略地進(jìn)行了一個計(jì)算:據(jù)文獻(xiàn)報道，三峽大壩的發(fā)電能力，是20 個吉瓦，即10 的9 次方瓦。先不說電能有多少，但三峽大壩所花人力物力，且不說對環(huán)境對國家安全造成的影響，就說移民工程所花時間與財(cái)力是巨大的。如果我們的摩擦納米發(fā)電技術(shù)做得好，在200 公里乘以200 公里的海面，利用5 米深的水就可以產(chǎn)生相當(dāng)于約三峽大壩產(chǎn)生的總電量。在遠(yuǎn)海，200 公里乘以200 公里的海面上不算大。