中科院展示摩擦電發電機最新成果 應用前景廣闊

中科院展示摩擦電發電機最新成果 應用前景廣闊

　人的行走發電、下落雨滴發電、車輪轉動發電、機器轟鳴發電……這些人們(men) 印象中尚停留在理論研究階段的能源利用方式，在中國科學院北京納米能源與(yu) 係統研究所(中科院納米能源所)18日下午舉(ju) 辦的摩擦發電新能源技術成果展示會(hui) 上，已經成為(wei) 活生生的現實並走向廣泛應用。 

　　中科院納米能源所所長、首席科學家王中林院士領導的科研團隊2012年初在世界上首次研發成功摩擦電發電機。他介紹說，與(yu) 傳(chuan) 統的電磁感應式發電機和摩擦起電原理完全不同，摩擦電發電機利用的是摩擦起電和靜電感應效應的耦合，同時配合薄層式電極的設計，實現電流的有效輸出。其結構非常簡單、輕巧，用來產(chan) 生摩擦並形成電流向外輸出的基本元件，都是僅(jin) 有微米級厚度的薄膜材料，使得整個(ge) 器件具備柔軟甚至可以透明的特性。

　　摩擦電發電機成本很低，主要部件由有機材料和常見金屬構成，而且用量極少，非常適合大規模產(chan) 業(ye) 化推廣。其輸出性能可以通過簡單的材料更換或者在材料表麵製備納米塗層來控製和改善，還可以通過化學方法對其表麵進行修飾，以實現更豐(feng) 富的功能。王中林稱，這給化學和材料領域增加了非常多的基礎和應用研究的機會(hui) ，甚至可能產(chan) 生一些新的研究方向。

　　王中林團隊通過不斷努力，摩擦電發電機輸出功率密度已從(cong) 最初的僅(jin) 3.67毫瓦/平方米，提高到目前最高可達500瓦/平方米。科研人員還成功克服摩擦電發電機輸出電流小、電壓高、難以直接給用電器有效充電的缺陷，將輸出電流提高到3毫安，最高平均穩定輸出功率達1.5瓦，實現對小型電器實時供電。該研究成果不僅(jin) 讓人們(men) 看到摩擦電發電機正迅速邁向產(chan) 業(ye) 化，更有望從(cong) 微小能源領域躋身於(yu) 大規模應用的綠色新能源之列。

　　王中林表示，摩擦電發電機的動力源既可以是風力、水力、海浪等大能源，也可以是人的行走、身體(ti) 的晃動、手的觸摸、下落的雨滴等環境隨機能源，還可以是車輪的轉動、機器的轟鳴等被浪費甚至是垃圾的能源，實現對機械能的有效收集。未來摩擦電發電機的廣泛應用，人類將有望通過自身的活動為(wei) 便攜式、可穿戴式設備直接供電，從(cong) 根本上解決(jue) 便攜設備功能越來越多、電池越來越不夠用的矛盾。

　　當天的展示會(hui) 上，中科院納米能源所向媒體(ti) 現場演示旋轉式直流摩擦發電機、刹車發電模擬裝置、自驅動無線觸摸報警器、柔性透明摩擦發電機、碟式寬頻摩擦發電機、腳踏式摩擦發電機、潮汐能收集裝置等20件摩擦發電裝置的發電操作，集中展示“一舉(ju) 一動皆能發電”的全新能源供給模式。

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