中國科研人員研制出納米薄膜風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

一個面積約25平方厘米的納米薄膜發(fā)電機(jī)，借助電吹風(fēng)的風(fēng)力，通過薄膜間的摩擦產(chǎn)生電能，瞬間同時點(diǎn)亮900多個發(fā)光二極管。由多位歸國博士組成的我國科研團(tuán)隊(duì)不久前利用納米發(fā)電機(jī)研制出納米薄膜風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，給風(fēng)力發(fā)電增添了新的可能路徑。由中科院外籍院士王中林團(tuán)隊(duì)2006年發(fā)明的納米發(fā)電機(jī)，曾被美國《新科學(xué)家》期刊評為未來10到30年以后可以和手機(jī)發(fā)明具有同等重要性和影響的十大重要技術(shù)之一。

近年來，在一些發(fā)達(dá)國家形成了納米發(fā)電機(jī)研發(fā)熱潮，國內(nèi)也有不少科研院所進(jìn)行研究。

納米發(fā)電機(jī)能收集環(huán)境中的機(jī)械能如空氣或水的流動、引擎的轉(zhuǎn)動、空調(diào)或其他機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)等并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，為?shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)的微型化或自供型電源帶來了可能。

最近1年多來，在河北省唐山市等支持下，由歸國博士徐傳毅率領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)對納米發(fā)電機(jī)進(jìn)行了大量研究，研發(fā)出壓電式、摩擦式、復(fù)合式等多種新型納米發(fā)電機(jī)，輸出電壓從最初的幾毫伏發(fā)展到逾兩千伏。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)將納米發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電結(jié)合起來，開展了納米薄膜風(fēng)力發(fā)電機(jī)的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和儲存電路系統(tǒng)研究，進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，迄今已申請31項(xiàng)相關(guān)專利，“高功率納米摩擦發(fā)電機(jī)”“風(fēng)力發(fā)電裝置”等10項(xiàng)獲得授權(quán)。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的重要裝置。然而，傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)體積龐大，成本高昂，控制和維護(hù)要求也很高。

“納米薄膜風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心部件是薄膜式納米發(fā)電機(jī)，體積小、重量輕、可加工性強(qiáng)。”研發(fā)團(tuán)隊(duì)具體負(fù)責(zé)人、曾在英國從事微納米器件研發(fā)的趙豪博士說。

傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過風(fēng)車收集風(fēng)力，能源收集方式單一。專家指出，納米薄膜風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可通過風(fēng)力擠壓、摩擦納米薄膜產(chǎn)生電能，還可和傳統(tǒng)太陽能、現(xiàn)有風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)組合起來使用，有望提供更多的能源收集方式。

下一步，科研人員計(jì)劃在納米薄膜風(fēng)力發(fā)電機(jī)材料微加工、儲能控制系統(tǒng)、與太陽能發(fā)電結(jié)合等方面加強(qiáng)研發(fā)，加快產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。