摩擦发电新能源技术：点滴行动皆可发电
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3月18日下午，中国科学院北京纳米能源与系统研究所举办摩擦发电新能源技术成果展示会，纳米能源所王中林院士携其研究团队邀请记者进行现场观摩和实际操作，体验“一举一动皆能发电”的全新能源供给模式。 记者吴琼静拍摄 |
中国网/中国发展门户网3月19日电（文字/记者王振红 视频制作/赵小虎） 能源问题是影响人类进步和可持续发展的重大问题之一，各种围绕新能源开发、可再生能源重复利用的研究在世界各地如火如荼地进行。您是否设想过，自己就是“移动电源”，可以对手机进行“自充电”；您是否想过，从轮胎转动、海浪、机械振动、落下的水滴或是飘落的羽毛等众多不规则活动中获得能量。
在3月18日下午，在中国科学院北京纳米能源与系统研究所（以下简称“纳米能源所”）举办的摩擦发电新能源技术成果展示会上，纳米能源所王中林院士肯定地说，“这都不是梦想，摩擦电发电机技术可以收集人们日常活动中产生的能量，给各种便携式电子设备供电，比如每天都要用到的手机，在未来三到五年内将可以利用摩擦电发电机技术，实现手机的‘自充电’，也就是说你就是‘移动电源’。”
纳米能源所王中林院士携其研究团队邀请记者进行现场观摩和实际操作，体验“一举一动皆能发电”的全新能源供给模式。
“摩擦电和静电现象是自然界中一种非常普遍的现象，存在于我们日常生活中各个层面，从梳头、穿衣、走路到开车等等。由于它很难被收集和利用，往往是被人们所忽略的一种能源形式。如果我们可以通过一种新的方法收集摩擦产生的电能或者利用该方法将日常生活中不规则的动能转成可以利用的电能，将对我们的日常生活产生重要影响。”王中林院士说。
王中林院士介绍说，“摩擦发电机利用的是摩擦起电和静电感应效应的耦合，同时配合薄层式电极的设计，实现电流的有效输出。摩擦发电机的动力源既可以是已被人们认识的风力、水力、海浪等大能源，也可以是人的行走、身体的晃动、手的触摸、下落的雨滴等从没被人们注意过的环境随机能源，更可以是车轮的转动、机器的轰鸣等被人们浪费、甚至是讨厌的垃圾能源。摩擦发电机通过附着在产生这些动力的物体之上，而实现对机械能的有效收集。如此广泛的适用范围主要得益于其结构与运动主体的良好兼容性，而且这种兼容性也使其有望通过人类自身的活动为便携式、可穿戴式设备直接供电，从根本上解决便携设备功能越来越多、电池越来越不够用的矛盾。”
王中林院士现场向记者演示了包括旋转式直流摩擦发电机、刹车发电模拟装置、自驱动无线触摸报警器、柔性透明摩擦发电机、碟式宽频摩擦发电机、脚踏式摩擦发电机、潮汐能收集装置等在内的20件摩擦发电装置的现场发电操作。展示了摩擦电发电机对空气流动、水体流动和人体活动等各种机械能的高效收集能力，以及在绿色能源供给与自供能传感方面的巨大应用前景。
王中林院士说：“这项研究结果不仅让人们看到了摩擦发电机向产业化的快速奔进，而且由于同时具有重量轻、体积小、能量密度高、结构简单、成本低廉、易于规模加工等优势，非常适合大规模产业化，更使其从微小能源领域一跃跻身到有望大规模应用的绿色新能源之列。”
在场的研究人员对记者解释说：“摩擦电发电机的电信号输出与动力源的性质，例如驱动力的转速、按压的力度、晃动的频率等有明显的相关性，这使得摩擦电发电机不仅可以作为电源，还可以作为高灵敏度压力传感器，用来反映物体的动作信息。与其他传感器相比，由摩擦电发电机构成的传感器最为突出的优点，是在感受终端无需电源，能够通过被测试对象自身的活动来驱动，实现自驱动的主动式传感。该技术在人机交互界面、智能传感和智能皮肤领域将有非常广阔的应用前景，未来它将有望取代目前普遍使用的触摸显示装置，可为个人电子产品、环境监控、医学科学等提供自供电和自驱动设备，有着巨大的商用和实用潜力。”
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