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(tǒng)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(fā)電機”能夠完美利用一切輕柔的能量，比如風和浪。
“我們?yōu)槭裁匆ù髩涡钏?，讓水帶動發(fā)電機高速旋轉(zhuǎn)呢？因為低頻率的機械能難以轉(zhuǎn)化?！蓖踔辛终f，“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(tǒng)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(fā)電技術，是納米學界的熱門話題。
王中林研制的發(fā)電機核心是納米薄膜，原理是：兩張薄膜接觸產(chǎn)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?！蓖踔辛终f。
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(fā)“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(fā)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(fā)電?！蓖踔辛终f，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(fā)電機，就足夠驅(qū)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(jié)構(gòu)簡單，制作簡便，所以可用于大規(guī)模發(fā)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(fā)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(fā)電。浮球組成的網(wǎng)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(wǎng)絡時，發(fā)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(fā)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(chǎn)生的勢能，人類一直無法利用。有一些波浪發(fā)電實驗設備，機械變形驅(qū)動發(fā)電機，但無法商用，因為波浪一小，發(fā)電機轉(zhuǎn)不起來。王中林的納米發(fā)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(fā)現(xiàn)電磁感應原理以來，從風車到核電廠全都依靠法拉第發(fā)電機。除此以外的發(fā)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。
