納米薄膜催生發電奇想

　　 一陣微風，能燒熱你家的電飯鍋；一片安靜的海，能點亮全中國的路燈。近日在北京召開的“納米能源與納米系統國際學術會議”上，中科院外籍院士王中林告訴科技日報記者，他的“納米發電機”能夠完美利用一切輕柔的能量，比如風和浪。

　　 “我們為什么要建大壩蓄水，讓水帶動發電機高速旋轉呢？因為低頻率的機械能難以轉化。”王中林說，“而納米薄膜能夠利用10赫茲甚至是1赫茲以下的機械波。”

　　 王中林是中科院北京納米能源與系統所所長，2015年他成為全球物理學領域論文被引用最多的人。他鉆研十年的納米發電技術，是納米學界的熱門話題。

　　 王中林研制的發電機核心是納米薄膜，原理是：兩張薄膜接觸產生靜電，輕輕一個外力分開它們，就有了電勢差。“這個過程中，50％的機械能變成了電能。”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。王中林展示了一項應用：PM2.5高達1600多的汽車尾氣，通入一個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“智能鞋”。記者看到了演示視頻：原地踏步，運動鞋邊鑲的一排LED燈每次落地都會亮起來。鞋里放了納米發電薄膜，能量來自落地的壓力。

　　 “你只要走路，智能鞋就能給你的手機和隨身電器供電。你只要擺臂，腋下的納米薄膜也能摩擦發電。”王中林說，未來將有大量的移動設備和傳感器走進生活，納米薄膜很適合給它們隨時隨地充電。人呼吸的一起一伏，通過納米發電機，就足夠驅動心臟起搏器。

　　 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，結構簡單，制作簡便，所以可用于大規模發電。

　　 在一項實驗中，王中林給房頂上種了“草”，全是納米薄膜葉子，微風吹動“葉子”貼上又分開，發出的電夠一個家庭使用。

　　 類似的，納米葉片放在浮球中，水里一搖就能發電。浮球組成的網絡可以漂在海面、江面上，給整個城市供電。“我們通過實驗和計算認為，一平方公里的普通海面完全覆蓋浮球網絡時，發電功率超過1兆瓦。”王中林說，這意味著1萬平方公里的海面發電量與一個三峽電站相當，他稱之為“藍色能源”。

　　 海浪起伏所產生的勢能，人類一直無法利用。有一些波浪發電實驗設備，機械變形驅動發電機，但無法商用，因為波浪一小，發電機轉不起來。王中林的納米發電技術從原理上來說幾乎是完美的波浪能量收集者。

　　 自英國科學家法拉第于1831年發現電磁感應原理以來，從風車到核電廠全都依靠法拉第發電機。除此以外的發電模式只有光伏電池和燃料電池，但兩者在應用上都不盡如人意。王中林的納米薄膜有望開辟新路。