想象一下,公文包會提醒主人忘帶了什么東西;衣服會“告訴”洗衣機對洗滌劑和水溫的要求;搬運人員卸貨時,一個包裝好的物品可能會大叫“請對我溫柔點”……想著這些充滿科幻感的場景,你是否也期待著物聯網時代的到來?
在我們身邊,其實有著無處不在的摩擦能源。在自然界,風摩挲樹葉,雨拍打屋頂,存在摩擦;人走路,腳與地面、肢體與衣服接觸,也存在摩擦;機械振動、嗓音等,也都能產生摩擦。能否將這些不起眼的摩擦能源收集起來,為傳感器供能呢?中國科學院納米能源與系統(tǒng)研究所首席科學家、美國佐治亞理工學院講席教授王中林的團隊研發(fā)的摩擦發(fā)電機,為實現自驅動傳感器提供了一種有潛力的解決方案。
最吸引人的,是一個網球大小的波浪能摩擦發(fā)電機,只要隨著波浪輕輕擺動,就能將自己點亮。這也是研究團隊希望摩擦發(fā)電機可以涉足的另一個應用方向——大規(guī)模收集“藍色能源”。與傳統(tǒng)的電磁感應發(fā)電機相比,摩擦發(fā)電機在收集海洋中水能方面更具優(yōu)勢,因此海洋中的波浪、潮汐和洋流等,運動頻率均較低(0.1~2Hz),而在收集低頻能量時,摩擦發(fā)電機的輸出效率遠高于電磁發(fā)電機。未來,科學家如果能把多個摩擦發(fā)電機單元,集成到網絡結構中,收集海洋蘊含的巨大水能,必將引發(fā)一場能源的革命。
“摩擦發(fā)電機從發(fā)明到現在,短短四五年的時間,在穩(wěn)定性方面已經達到了70分(總會100分),未來,我們希望繼續(xù)提高它的可靠性和效率,同時找到一些只有這個技術可以解決的特殊的應用,”談到摩擦發(fā)電機的未來,王中林充滿信心,“接下來,我們將大力推進摩擦發(fā)電機的產業(yè)化。今年下半年,一款結合了摩擦發(fā)電原理的空氣凈化器就會上市,同時,利用摩擦發(fā)電的智能鞋和智能衣服也正在商業(yè)化設計中?!薄?/p>