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一個面積約25平方厘米的納米薄膜發(fā)電機，借助電吹風(fēng)的風(fēng)力，通過薄膜間的摩擦產(chǎn)生電能，瞬間同時點亮900多個發(fā)光二極管……由多位歸國博士組成的我國科研團隊不久前利用納米發(fā)電機研制出納米薄膜風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，給風(fēng)力發(fā)電增添了新的可能路徑。
由中科院外籍院士王中林團隊2006年發(fā)明的納米發(fā)電機，曾被美國《新科學(xué)家》期刊評為未來10到30年以后可以和手機發(fā)明具有同等重要性和影響的十大重要技術(shù)之一。近年來，在一些發(fā)達國家形成了納米發(fā)電機研發(fā)熱潮，國內(nèi)也有不少科研院所進行研究。
納米發(fā)電機能收集環(huán)境中的機械能如空氣或水的流動、引擎的轉(zhuǎn)動、空調(diào)或其他機器的運轉(zhuǎn)等并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，為實現(xiàn)能源系統(tǒng)的微型化或自供型電源帶來了可能。
最近1年多來，在河北省唐山市等支持下，由歸國博士徐傳毅率領(lǐng)的研發(fā)團隊對納米發(fā)電機進行了大量研究，研發(fā)出壓電式、摩擦式、復(fù)合式等多種新型納米發(fā)電機，輸出電壓從最初的幾毫伏發(fā)展到逾兩千伏。
研發(fā)團隊將納米發(fā)電機和風(fēng)力發(fā)電結(jié)合起來，開展了納米薄膜風(fēng)力發(fā)電機的初步結(jié)構(gòu)設(shè)計和儲存電路系統(tǒng)研究，進行了初步實驗驗證，迄今已申請31項相關(guān)專利，“高功率納米摩擦發(fā)電機”“風(fēng)力發(fā)電裝置”等10項獲得授權(quán)。
風(fēng)力發(fā)電機是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心部件，是實現(xiàn)機械能轉(zhuǎn)換成電能的重要裝置。然而，傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機體積龐大，成本高昂，控制和維護要求也很高。
“納米薄膜風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心部件是薄膜式納米發(fā)電機，體積小、重量輕、可加工性強?！毖邪l(fā)團隊具體負(fù)責(zé)人、曾在英國從事微納米器件研發(fā)的趙豪博士說。
傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機通過風(fēng)車收集風(fēng)力，能源收集方式單一。專家指出，納米薄膜風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可通過風(fēng)力擠壓、摩擦納米薄膜產(chǎn)生電能，還可和傳統(tǒng)太陽能、現(xiàn)有風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)組合起來使用，有望提供更多的能源收集方式。
下一步，科研人員計劃在納米薄膜風(fēng)力發(fā)電機材料微加工、儲能控制系統(tǒng)、與太陽能發(fā)電結(jié)合等方面加強研發(fā)，加快產(chǎn)業(yè)化進程。
