中科院外籍院士王中林：納米薄膜有望開辟發(fā)電新路

     一陣微風(fēng)，能燒熱你家的電飯鍋；一片安靜的海，能點(diǎn)亮全中國的路燈。近日在北京召開的“納米能源與納米系統(tǒng)國際學(xué)術(shù)會議”上，中科院外籍院士王中林表示，他的“納米發(fā)電機(jī)”能夠完美利用一切輕柔的能量，比如風(fēng)和浪。
　“我們?yōu)槭裁匆ù髩涡钏?，讓水帶?dòng)發(fā)電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)呢？因?yàn)榈皖l率的機(jī)械能難以轉(zhuǎn)化。”王中林說，“而納米薄膜能夠利用10赫茲甚至是1赫茲以下的機(jī)械波。”
 　王中林是中科院北京納米能源與系統(tǒng)所所長，2015年他成為全球物理學(xué)領(lǐng)域論文被引用最多的人。他鉆研十年的納米發(fā)電技術(shù)，是納米學(xué)界的熱門話題。
　王中林研制的發(fā)電機(jī)核心是納米薄膜，原理是：兩張薄膜接觸產(chǎn)生靜電，輕輕一個(gè)外力分開它們，就有了電勢差。“這個(gè)過程中，50％的機(jī)械能變成了電能。”王中林說。
　納米薄膜如此敏感，壓一下就有電，搓一下也有電，吹口氣也能來電。王中林展示了一項(xiàng)應(yīng)用：PM2.5高達(dá)1600多的汽車尾氣，通入一個(gè)iPad包裝盒大小的凈化器，出來后PM2.5只有20——尾氣吹拂下，納米薄膜帶了電，吸附了微顆粒。
　除了尾氣凈化器，王中林和同事正在研發(fā)“智能鞋”。看到了演示視頻：原地踏步，運(yùn)動(dòng)鞋邊鑲的一排LED燈每次落地都會亮起來。鞋里放了納米發(fā)電薄膜，能量來自落地的壓力。
　“你只要走路，智能鞋就能給你的手機(jī)和隨身電器供電。你只要擺臂，腋下的納米薄膜也能摩擦發(fā)電。”王中林說，未來將有大量的移動(dòng)設(shè)備和傳感器走進(jìn)生活，納米薄膜很適合給它們隨時(shí)隨地充電。人呼吸的一起一伏，通過納米發(fā)電機(jī)，就足夠驅(qū)動(dòng)心臟起搏器。
　王中林說，高效率的納米薄膜由便宜的高分子塑料、鋁和銅制成，結(jié)構(gòu)簡單，制作簡便，所以可用于大規(guī)模發(fā)電。
　在一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，王中林給房頂上種了“草”，全是納米薄膜葉子，微風(fēng)吹動(dòng)“葉子”貼上又分開，發(fā)出的電夠一個(gè)家庭使用。
　類似的，納米葉片放在浮球中，水里一搖就能發(fā)電。浮球組成的網(wǎng)絡(luò)可以漂在海面、江面上，給整個(gè)城市供電。“我們通過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算認(rèn)為，一平方公里的普通海面完全覆蓋浮球網(wǎng)絡(luò)時(shí)，發(fā)電功率超過1兆瓦。”王中林說，這意味著1萬平方公里的海面發(fā)電量與一個(gè)三峽電站相當(dāng)，他稱之為“藍(lán)色能源”。
　海浪起伏所產(chǎn)生的勢能，人類一直無法利用。有一些波浪發(fā)電實(shí)驗(yàn)設(shè)備，機(jī)械變形驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)，但無法商用，因?yàn)椴ɡ艘恍?，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)不起來。王中林的納米發(fā)電技術(shù)從原理上來說幾乎是完美的波浪能量收集者。
　自英國科學(xué)家法拉第于1831年發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)原理以來，從風(fēng)車到核電廠全都依靠法拉第發(fā)電機(jī)。除此以外的發(fā)電模式只有光伏電池和燃料電池，但兩者在應(yīng)用上都不盡如人意。王中林的納米薄膜有望開辟新路。