时间:2024-05-25
河北省鸡泽县市场监督管理局 苏更林
智能手机的普及,已经为我们的生活增添了不少精彩。然而,出门在外,手机没电了怎么办?一定得带个充电宝吗?未来这将不会成为一个问题,也许我们只要搓搓手就OK了!
2018年7月,中科院外籍院士和欧洲科学院院士,中国科学院北京纳米能源与系统研究所首席科学家和首任所长王中林,因其在纳米发电机理论和技术方面的重大原创性贡献而获得了世界能源领域的权威奖项“埃尼奖”,该奖一向被誉为是世界能源领域的“诺贝尔奖”。
我们都知道,摩擦可以生电。然而,摩擦除了负面效应之外,它生出来的电可以变成“正能量”吗?千百年来,没有人能做到这一点。
王中林院士独辟蹊径,成功研制了一种奇妙的发电机——摩擦纳米发电机,它可以把声音、行走等各种机械能高效地收集起来,从而为人们的生活提供更多的绿色能源。
如果我们的手机没电了,也许我们只要搓搓手就能为手机充电了!借助摩擦纳米发电机,我们搓手时的摩擦就能把机械能变成电能了。甚至,你说话的声音也可以发电。只要你对着手中的摩擦纳米发电机喊话,其中的薄膜就会在声波的作用下受迫振动,与金属电极产生摩擦进而输出电来。
摩擦纳米发电机原理图
都说,生命在于运动。如果把人体运动时的机械能转变为电能,那是不是可以做很多事情呢?
没错!有人做过估算,一个人每天的正常输出功率大约为67瓦,其中有11瓦是可以转换为电能的。好在我们的摩擦纳米发电机个头非常小,成本也不高,也不需要电池的辅助,只要我们人体在运动时触碰或者按压纳米发电机,就能产生出电能来。因此,有了摩擦纳米发电机,人们在行走时肢体的摆动,肌肉的伸缩,甚至人体内的血液流动等都可以用来发电。
在未来,便携式和可穿戴电子设备将大行其道。也许有一天,我们的运动不仅可以为手机进行充电,而且也可以为这些电子设备供电。到那时,摩擦纳米发电机的应用前景将十分广阔。
人们在空间上的移动,尽管有了交通工具的帮助,但是步行的几率还是不小。如果能把人们步行时的能量收集起来,那将是一个不容低估的能源宝库。
摩擦纳米发电机具有体积小、重量轻、成本低等优势,因此可以安装在鞋底进行发电,这就是所谓的“鞋底发电”。鞋底发电就是把走路时产生的摩擦和能量收集起来,然后再源源不断地输出电能来。这些电可以驱动微型传感器,随时测量我们的体温、血压等参数,也可以为其他便携式和可穿戴电子设备供电。
虽然摩擦纳米发电机输出的只是微能源,但是由于自然界的摩擦无处不在,因此微能源开发利用的价值仍然是值得期待的。
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