摩擦發(fā)電或?qū)⒅?zāi)難救援
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北京時(shí)間2014年3月18日下午，中國(guó)科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所舉辦了摩擦發(fā)電新能源技術(shù)成果展示會(huì)，納米能源所王中林院士攜其研究團(tuán)隊(duì)展示了摩擦電發(fā)電機(jī)的最新研究成果，并進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)操作，體驗(yàn)“一舉一動(dòng)皆能發(fā)電”的全新能源供給模式。
王中林院士首先介紹了摩擦電發(fā)電機(jī)的基本原理，并通過(guò)視頻展示了幾個(gè)摩擦電發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài)。之后，王中林院士和其團(tuán)隊(duì)的研究人員在實(shí)驗(yàn)室向記者現(xiàn)場(chǎng)演示了包括旋轉(zhuǎn)式直流摩擦發(fā)電機(jī)、剎車(chē)發(fā)電模擬裝置、自驅(qū)動(dòng)無(wú)線觸摸報(bào)警器、柔性透明摩擦發(fā)電機(jī)、碟式寬頻摩擦發(fā)電機(jī)、腳踏式摩擦發(fā)電機(jī)、潮汐能收集裝置等在內(nèi)的20件摩擦發(fā)電裝置的現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電操作。展示了摩擦電發(fā)電機(jī)對(duì)空氣流動(dòng)、水體流動(dòng)和人體活動(dòng)等各種機(jī)械能的高效收集能力，以及在綠色能源供給與自供能傳感方面的巨大應(yīng)用前景。
摩擦電發(fā)電機(jī)或?qū)⒅?zāi)難救援
摩擦電發(fā)電機(jī)的動(dòng)力源既可以是已被人們認(rèn)識(shí)的風(fēng)力、水力、海浪等大能源，也可以是人的行走、身體的晃動(dòng)、手的觸摸、下落的雨滴等從沒(méi)被人們注意過(guò)的環(huán)境隨機(jī)能源，更可以是車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)、機(jī)器的轟鳴等被人們浪費(fèi)、甚至是討厭的垃圾能源。摩擦電發(fā)電機(jī)通過(guò)附著在產(chǎn)生這些動(dòng)力的物體之上，而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械能的有效收集。如此廣泛的適用范圍主要得益于其結(jié)構(gòu)與運(yùn)動(dòng)主體的良好兼容性，而且這種兼容性也使其有望通過(guò)人類(lèi)自身的活動(dòng)為便攜式、可穿戴式設(shè)備直接供電，從根本上解決便攜設(shè)備功能越來(lái)越多、電池越來(lái)越不夠用的矛盾。
“未來(lái)人們?cè)庥隹针y、地震等重大災(zāi)難時(shí)，可以通過(guò)自帶發(fā)電設(shè)備傳輸救援信號(hào)。”王中林院士現(xiàn)場(chǎng)演示了手套摩擦生電技術(shù)，這一技術(shù)或?qū)⒀诱沟阶呗窌r(shí)手臂的晃動(dòng)，甚至是裙擺的摩擦。當(dāng)面對(duì)重大災(zāi)難時(shí)，被困人員可通過(guò)自發(fā)電為搜救人員提供重要位置信息。
摩擦電發(fā)電機(jī)將全面升級(jí)穿戴設(shè)備
研究發(fā)現(xiàn)，摩擦電發(fā)電機(jī)的電信號(hào)輸出與動(dòng)力源的性質(zhì)有明顯相關(guān)性，這使得摩擦電發(fā)電機(jī)不僅可以作為電源，還可以作為傳感器，用來(lái)反映物體的動(dòng)作信息。感受終端無(wú)需電源，能夠通過(guò)被測(cè)試對(duì)象自身的活動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)式傳感。該技術(shù)在人機(jī)交互界面、智能傳感和智能皮膚領(lǐng)域?qū)⒂蟹浅V闊的應(yīng)用前景。
摩擦電發(fā)電機(jī)的成本很低，主要部件由有機(jī)材料和常見(jiàn)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(guò)簡(jiǎn)單的材料更換或者在材料表面制備納米涂層來(lái)控制和改善，還可以通過(guò)化學(xué)方法對(duì)其表面進(jìn)行修飾，以實(shí)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)用研究的機(jī)會(huì)，甚至可能產(chǎn)生一些新的研究方向，并帶動(dòng)新興行業(yè)的快速發(fā)展。
摩擦電發(fā)電機(jī)從第一次問(wèn)世到現(xiàn)在僅有兩年多的時(shí)間，但是在這兩年里卻通過(guò)其發(fā)電模式的多樣化、結(jié)構(gòu)的高度可調(diào)性和輸出性能的不斷飛躍，向人們展示了其未來(lái)應(yīng)用的無(wú)限潛力，引起了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的極大興趣。我們可以想象，當(dāng)隨身攜帶的手機(jī)不再需要電池，當(dāng)腕帶能夠感受健康，科幻影片中的智能生活離我們還會(huì)很遠(yuǎn)么？
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