觸“電”情緣：人人都是發(fā)電機(jī)

行走、吹氣、拍打……一舉一動皆能發(fā)電，這項全新的能源供給模式日前在中關(guān)村示范區(qū)對外展示。這也意味著，未來每個人都是“移動電源”，可以對手機(jī)進(jìn)行“自充電”。

日前，北京商報記者在中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所（以下簡稱“中科院納米能源所”）的展廳里，見到了這種全新能源供給模式。只見工作人員拿起一個小塑料球，輕輕一晃，十幾盞LED燈“唰”地一下全被點亮了；再戴上一副粉色格子的手套，雙手輕輕摩擦、拍打，馬上就有電流產(chǎn)生；朝一個鼠標(biāo)大小的摩擦發(fā)電機(jī)輕輕吹氣，一旁的報警器立即尖叫……

一舉一動皆能發(fā)電
“我們每人每天都會做這樣的動作，但沒什么人知道可以用來發(fā)電?！蹦Σ涟l(fā)電機(jī)創(chuàng)始人、中科院納米能源所首席科學(xué)家王中林告訴北京商報記者，風(fēng)力、水 力、海浪可用來作為摩擦發(fā)電機(jī)的動力源，已被人們所熟知。其實人的行走、身體的晃動、手的觸摸、下落的雨滴這些環(huán)境隨機(jī)能源以及車輪轉(zhuǎn)動、機(jī)器轟鳴等也都可以給摩擦發(fā)電機(jī)帶來動力，實現(xiàn)對機(jī)械能的有效收集，產(chǎn)生電能。

摩擦發(fā)電機(jī)在2012年1月首次研發(fā)成功。王中林透露，與傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)式發(fā)電機(jī)和摩擦起電原理完全不同，摩擦發(fā)電機(jī)利用的是摩擦起電和靜電感應(yīng)效應(yīng)的耦合，同時配合薄層式電極的設(shè)計實現(xiàn)電流的有效輸出。其結(jié)構(gòu)非常簡單、輕巧，用來產(chǎn)生摩擦并形成電流向外輸出的基本元件，都是僅有微米級厚度的薄膜材 料，使得整個器件具備柔軟甚至透明的特性。

手機(jī)將實現(xiàn)“自充電”
未來，人們可以將摩擦發(fā)電機(jī)安裝到鞋子上或者腿上。在人走動的時候，腳部對鞋底的按壓或腿的晃動等動作就會通過摩擦發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電流，將這些電流收 集起來并通過電池進(jìn)行存儲，就實現(xiàn)了對電池的充電。走路速度快，充電的速度就快一些，走路速度慢，充電的速度就慢一些，但是這并不影響最終的使用效果。這 種充電過程無需人們額外做功，只要按照正常的節(jié)奏做日常的動作即可，使用將會非常方便。王中林表示，在三到五年內(nèi)將可以利用摩擦發(fā)電機(jī)技術(shù)實現(xiàn)手機(jī)的“自充電”。

據(jù)了解，摩擦發(fā)電機(jī)的成本很低，主要部件由有機(jī)材料和常見金屬構(gòu)成，而且用量極少，非常適合大規(guī)模產(chǎn)業(yè)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面制備納米涂層來控制和改善，還可以通過化學(xué)方法對其表面進(jìn)行修飾，以實現(xiàn)更豐富的功能。這給化學(xué)和材料領(lǐng)域增加了非常多的基礎(chǔ)和應(yīng)用研究機(jī)會，甚至可能產(chǎn)生一些新的研究方向，并帶動新興行業(yè)的快速發(fā)展。