基于摩擦起電和靜電感應(yīng)引發(fā)的能源革命
預(yù)期比肩法拉第電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)的巨大應(yīng)用前景
——王中林:《摩擦納米發(fā)電機(jī)》
人們的生活環(huán)境和工業(yè)生產(chǎn)中存在大量可以利用的機(jī)械能。冬天穿毛衣偶爾會有被電擊的感覺，這就是靜電。生活中存在著種種摩擦，連續(xù)的剎車會造成剎車失靈，就是因?yàn)闊o論是鼓式剎車還是盤式均要靠摩擦力，產(chǎn)生巨大的熱量造成材料性能的熱衰減。還有汽車行駛中的阻力，造成機(jī)械磨損的罪魁禍?zhǔn)?，都是摩擦力。如果我們能將這些能量儲存起來，那將是一種儲量很可觀的新能源。
王中林院士最近發(fā)現(xiàn)麥克斯韋位移電流第二分量是納米發(fā)電機(jī)的理論根基。納米發(fā)電機(jī)將是麥克斯韋位移電流繼電磁波理論和技術(shù)后在能源與傳感方面的另一重大應(yīng)用，有可能技術(shù)革新并深刻改變?nèi)祟惿鐣?。摩擦納米發(fā)電機(jī)由王中林及其團(tuán)隊(duì)于2012年首先發(fā)明，其目的是利用摩擦起電效應(yīng)和靜電感應(yīng)效應(yīng)的耦合把微小的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。這是一種性的技術(shù)并具有的輸出性能和優(yōu)點(diǎn)。它既用不著磁鐵也不用線圈，在制作中用到的是質(zhì)輕、低密度并且價(jià)廉的高分子材料。摩擦納米發(fā)電機(jī)的發(fā)明是機(jī)械能發(fā)電和自驅(qū)動系統(tǒng)領(lǐng)域的一個(gè)里程碑式的發(fā)現(xiàn)，這為有效收集機(jī)械能提供了一個(gè)全新的模式。
重要的是，和經(jīng)典電磁發(fā)電機(jī)相比，摩擦納米發(fā)電機(jī)在低頻下的高效能是同類技術(shù)的。摩擦納米發(fā)電機(jī)可以用來收集生活中原本浪費(fèi)掉的各種形式的機(jī)械能，同時(shí)還可以用作自驅(qū)動傳感器來檢測機(jī)械信號。這種機(jī)械傳感器在觸屏和電子皮膚等領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用。另外，如果把多個(gè)發(fā)電機(jī)單元集成到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，它可以用來收集海洋中的水能，可以為大尺度的“藍(lán)色能源”提供一種全新的技術(shù)方案，這有可能為整個(gè)世界的能源可持續(xù)發(fā)展作出重大貢獻(xiàn)。
雖然王院士國籍為美國，但他為人類做出了巨大貢獻(xiàn)。國內(nèi)在這種新興的發(fā)電方式上的研究也處于水平。國內(nèi)已經(jīng)做出了水能納米發(fā)電機(jī)。未來這種發(fā)電機(jī)或許可以應(yīng)用在道路輪胎或者衣服鞋子上，到時(shí)候走一走路就可以為手機(jī)或充電寶充電。是不是很期待呢？