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(jī)對洗滌劑和水溫的要求;搬運(yùn)人員卸貨時(shí),一個(gè)包裝好的物品可能會大叫“請對我溫柔點(diǎn)”……想著這些充滿科幻感的場景,你是否也期待著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來?
在我們身邊,其實(shí)有著無處不在的摩擦能源。在自然界,風(fēng)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(jī)械振動、嗓音等,也都能產(chǎn)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(xué)院納米能源與系統(tǒng)研究所首席科學(xué)家、美國佐治亞理工學(xué)院講席教授王中林的團(tuán)隊(duì)研發(fā)的摩擦發(fā)電機(jī),為實(shí)現(xiàn)自驅(qū)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(gè)網(wǎng)球大小的波浪能摩擦發(fā)電機(jī),只要隨著波浪輕輕擺動,就能將自己點(diǎn)亮。這也是研究團(tuán)隊(duì)希望摩擦發(fā)電機(jī)可以涉足的另一個(gè)應(yīng)用方向——大規(guī)模收集“藍(lán)色能源”。與傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)相比,摩擦發(fā)電機(jī)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(yùn)動頻率均較低(0.1~2Hz),而在收集低頻能量時(shí),摩擦發(fā)電機(jī)的輸出效率遠(yuǎn)高于電磁發(fā)電機(jī)。未來,科學(xué)家如果能把多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)單元,集成到網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,收集海洋蘊(yùn)含的巨大水能,必將引發(fā)一場能源的革命。
“摩擦發(fā)電機(jī)從發(fā)明到現(xiàn)在,短短四五年的時(shí)間,在穩(wěn)定性方面已經(jīng)達(dá)到了70分(總100分),未來,我們希望繼續(xù)提高它的可靠性和效率,同時(shí)找到一些只有這個(gè)技術(shù)可以解決的特殊的應(yīng)用,”談到摩擦發(fā)電機(jī)的未來,王中林充滿信心,“接下來,我們將大力推進(jìn)摩擦發(fā)電機(jī)的產(chǎn)業(yè)化。今年下半年,一款結(jié)合了摩擦發(fā)電原理的空氣凈化器就會上市,同時(shí),利用摩擦發(fā)電的智能鞋和智能衣服也正在商業(yè)化設(shè)計(jì)中。