中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：英國(guó)《自然—通訊》期刊近日發(fā)表的一篇論文介紹了可再生能源領(lǐng)域一項(xiàng)新技術(shù)：一種被稱(chēng)為回轉(zhuǎn)摩擦發(fā)電機(jī)（rotary triboelectric generator）的新型發(fā)電裝置，可從周?chē)h(huán)境中提取能量，將微風(fēng)、水流甚至人體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。該種發(fā)電裝置不但效率高，而且成本低廉。
摩擦電和靜電屬于一種非常普遍的現(xiàn)象，存在于人們?nèi)粘Ｉ钪卸鄠€(gè)層面，在穿衣、走路、開(kāi)車(chē)等等行為中都可以遇到，由于它很難被收集和利用，此前一直是被人們所忽略的一種能源形式。但近些年來(lái)，靜電微型發(fā)電機(jī)已研制成功，并能在微機(jī)電（MEMS）領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但其設(shè)計(jì)的材料、器件的制造工藝以及精密的操作，使整個(gè)裝置的生產(chǎn)條件十分特殊，造價(jià)成本頗高，并不利于發(fā)電機(jī)的商業(yè)化和日常應(yīng)用。另一方面，普通的摩擦發(fā)電機(jī)都是利用電荷轉(zhuǎn)移，例如將衣物的靜電轉(zhuǎn)化為電能，還無(wú)法做到將日常生活中多種不規(guī)則的動(dòng)能轉(zhuǎn)成可以利用的電能的程度。
而此次，美國(guó)佐治亞理工學(xué)院王中林教授及其科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新型摩擦發(fā)電機(jī)，能夠非常有效地收集環(huán)境中的靜電。更具體地說(shuō)，這種發(fā)電裝置是通過(guò)固定的金電極陣列，將光滑表面在回轉(zhuǎn)摩擦?xí)r所產(chǎn)生的電荷轉(zhuǎn)化為電力。據(jù)研究人員的描述，新型發(fā)電裝置的轉(zhuǎn)化效率可高達(dá)24％，并能將周?chē)h(huán)境中不同的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。
早在2006年，該研究團(tuán)隊(duì)首次提出了納米發(fā)電機(jī)的理念，為能源的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用展開(kāi)了一個(gè)新范疇；而在2012年，該小組還曾開(kāi)發(fā)出了一種透明的柔性摩擦電發(fā)電機(jī)，借助柔性高分子聚合物材料，成功地將摩擦轉(zhuǎn)化成為了可供使用的電力，其耐久性和可加工性被證明可輕松融入其他產(chǎn)品的設(shè)計(jì)當(dāng)中。
而今問(wèn)世的新裝置的設(shè)計(jì)仍然非常簡(jiǎn)單，因此制作成本十分低廉。當(dāng)用于開(kāi)發(fā)再生能源時(shí)，其可從人類(lèi)活動(dòng)、輪胎轉(zhuǎn)動(dòng)、海浪、機(jī)械振動(dòng)等眾多不規(guī)則活動(dòng)中獲得能量，為個(gè)人電子產(chǎn)品、環(huán)境監(jiān)控、醫(yī)學(xué)科學(xué)等提供自供電和自驅(qū)動(dòng)設(shè)備，有著巨大的商用和實(shí)用潛力。這種設(shè)備雖然無(wú)法徹底解決人類(lèi)傳統(tǒng)能源日益枯竭的問(wèn)題，但仍足以對(duì)人們的日常生活產(chǎn)生影響，且使得摩擦起電這一古老現(xiàn)象展現(xiàn)出越來(lái)越多的應(yīng)用價(jià)值。
