近日，中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长、首席科学家王中林带领他的团队，首次提出了基于摩擦发电机网络结构的海洋能采集方式，颠覆了从前以电磁感应收集海洋能的方式，并有望在5年内实现产业化。
目前，海洋能的采集主要基于电磁感应的原理，利用海洋水流冲击形成线圈对磁感线的切割来产生电能。不过，这类采集方式存在一些弊端，构成传统电磁感应机的是较沉的磁铁和线圈，放到水里后会往下沉，不能自然地浮在水体表面，除非从海底建立支撑塔架，这样大大加大了工程的难度和成本。再加上海里波浪的不规则运动，使得传统的电磁发电机难以收集波浪能，而海洋能的大部分机械能都是蕴涵在海水表面的波浪能。
美国佐治亚理工学院博士生陈俊也指出，这些磁铁和线圈只能采集水流的能量，方向性比较单一，而且铁质结构很容易受到海水的腐蚀，极大地制约了长期使用的可能性。王中林带领研究小组提出了“摩擦纳米发电机”的概念。摩擦纳米发电机是利用高分子材料通过摩擦起电和静电感应的耦合而实现的。这种发电机不仅能够驱动微纳电子器件工作，还可以给便携式电子设备和家用电器供电，其质量轻、密度小，能漂浮在水面上。在此基础上，中美两国的研究人员合作发明出由摩擦发电机网络组成的海洋能发电新技术。“摩擦纳米发电机连起来像渔网一样，在海水上下翻腾时可以回收大面积的波浪能。”王中林说。
结构的巧妙是这项技术的一大特色。每个器件单元中的塑料球，能够有效、灵敏地将海水表面的波动转换成自身的动能。滚动的小球，则能撞击以触发每个最小功能单元，将海水的波动能转化成电能。所以，该器件不仅可以对水流的机械能进行回收，还可以漂浮在水面上进行波动能的采集，不仅可以收集大风大浪的机械能，而且对小波动的能量也能进行有效采集。这种积少成多的作用可以收集巨大的能量，有助于实现环境友好型供电。
从原理上区别于传统电磁感应的摩擦纳米发电机被科学家们视为“颠覆性的技术”。在能源业内人士看来，这项技术适合大规模生产。实验测试表明，1 平方公里的海洋能输出，有望达到1.15兆瓦，可以点亮10万支10瓦的灯泡。如果做成2万平方公里的发电网络，发电量相当于三峡大坝的输出电量。下一步，科学家们将重点研究提高输出电量的能力，提高储能效率和设备的可靠性，推进产业化和市场的应用。除了大能源的供电需求，这项技术还可以面向生活，将人体的运动和周围环境风吹草动的机械能进行收集和存储，用于便携式电子器件的供电。
海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。被誉为风能、太阳能等绿色能源之后的“蓝色能源”。
原标题：摩擦纳米发电“网”住蓝色能源
我国科学家提出颠覆性海洋能采集方式
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