摩擦运动产生的微小能量收集起来能不能发电?中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林回答是肯定的。纳米发电机能在纳米范围内将机械能转化成电能,是世界上最小的发电机,在能源互联网、智能电网、物联网、互联网、生物医学、军事、无线通信和无线传感等领域都将有广泛的应用。纳米发电机将促进纳米级能源的发展,进一步影响大型能源的开发利用,满足未来对能源的需求。
王中林表示,我们在寻找微纳能源时,发现表面上修饰着纳米结构的塑料薄膜,它们互相之间切磋时就有静电产生。使我们吃惊的是,这种方式产生的电压电流是我们过去用压电产生的几十倍。从2011 年我们发现这一现象到去年,在不到一年半的时间,我们使它的输出功率提高了五个数量级,而且使用的材料是完全透明的。生活中咱们常见的发电机,有几个是透明的?我们用这种塑料材料、薄膜材料,借助纳米技术修饰表面使机械能转化为电能。当然,完成到这一步,只是证明了这个概念。接下来我们要计它输出电能的效率,也就是说有多少摩擦能量可以转化为电能,通过实验我们获得的机械能转化效率是55%,我们最近还做了总转化功率,数字达到了85%,这可以说是惊人的。
王中林粗略地进行了一个计算:据文献报道,三峡大坝的发电能力,是20 个吉瓦,即10 的9 次方瓦。先不说电能有多少,但三峡大坝所花人力物力,且不说对环境对国家安全造成的影响,就说移民工程所花时间与财力是巨大的。如果我们的摩擦纳米发电技术做得好,在200 公里乘以200 公里的海面,利用5 米深的水就可以产生相当于约三峡大坝产生的总电量。在远海,200 公里乘以200 公里的海面上不算大。