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中科院展示摩擦电发电机最新成果 应用前景广阔

发表时间:2017-4-5 13:49:18阅读次数:2296
 

人的行走发电、下落雨滴发电、车轮转动发电、机器轰鸣发电……这些人们印象中尚停留在理论研究阶段的能源利用方式,在中国科学院北京纳米能源与系统研究所(中科院纳米能源所)18日下午举办的摩擦发电新能源技术成果展示会上,已经成为活生生的现实并走向广泛应用。

  中科院纳米能源所所长、首席科学家王中林院士领导的科研团队2012年初在世界上首次研发成功摩擦电发电机。他介绍说,与传统的电磁感应式发电机和摩擦起电原理完全不同,摩擦电发电机利用的是摩擦起电和静电感应效应的耦合,同时配合薄层式电极的设计,实现电流的有效输出。其结构非常简单、轻巧,用来产生摩擦并形成电流向外输出的基本元件,都是仅有微米级厚度的薄膜材料,使得整个器件具备柔软甚至可以透明的特性。

  摩擦电发电机成本很低,主要部件由有机材料和常见金属构成,而且用量极少,非常适合大规模产业化推广。其输出性能可以通过简单的材料更换或者在材料表面制备纳米涂层来控制和改善,还可以通过化学方法对其表面进行修饰,以实现更丰富的功能。王中林称,这给化学和材料领域增加了非常多的基础和应用研究的机会,甚至可能产生一些新的研究方向。

  王中林团队通过不断努力,摩擦电发电机输出功率密度已从最初的仅3.67毫瓦/平方米,提高到目前最高可达500/平方米。科研人员还成功克服摩擦电发电机输出电流小、电压高、难以直接给用电器有效充电的缺陷,将输出电流提高到3毫安,最高平均稳定输出功率达1.5瓦,实现对小型电器实时供电。该研究成果不仅让人们看到摩擦电发电机正迅速迈向产业化,更有望从微小能源领域跻身于大规模应用的绿色新能源之列。

  王中林表示,摩擦电发电机的动力源既可以是风力、水力、海浪等大能源,也可以是人的行走、身体的晃动、手的触摸、下落的雨滴等环境随机能源,还可以是车轮的转动、机器的轰鸣等被浪费甚至是垃圾的能源,实现对机械能的有效收集。未来摩擦电发电机的广泛应用,人类将有望通过自身的活动为便携式、可穿戴式设备直接供电,从根本上解决便携设备功能越来越多、电池越来越不够用的矛盾。

  当天的展示会上,中科院纳米能源所向媒体现场演示旋转式直流摩擦发电机、刹车发电模拟装置、自驱动无线触摸报警器、柔性透明摩擦发电机、碟式宽频摩擦发电机、脚踏式摩擦发电机、潮汐能收集装置等20件摩擦发电装置的发电操作,集中展示一举一动皆能发电的全新能源供给模式。

  展览水平专业,打造闽东千亿产业集群

  展出的产品约3000多个品种,馆内设560个标准展位、280个特色展位,分为电机品牌馆、电器馆、电机配件区、大中型制造机械馆、招商项目馆,形成5+1的展馆模式。展区设立洽谈区、咖啡休息区、祈祷室,为企业提供现场对接洽谈贴心服务。参展的闽东企业80多家,占总数的30%,亚南、安波、泰格、德丰、华微、大成、一洲动力等龙头企业盛装两项。闽东电机借助电博会平台,整体展示了产业结构、发展现状及发展前景。

  论坛活动丰富,携手专业机构,亮点纷呈

  为提升企业自主创新研发能力,本届电博会举办了电机及系统节能技术讲座电机电器产业发展论坛电机出口欧盟技术讲座水泵电机生产企业分离发展平台研讨会等系列科研技术大课堂。邀请到清华大学电机系、上海电器科学研究所、上海电机系统节能技术工程研究中心、中国电机工业协会中小型电机分会、科技部火炬中心综合计划处、中国检验检疫科学研究所等研究机构的资深专家和高级工程师,解读当前电机行业的现状。

  政府引导,市场化运作,期待来年再聚宁德

  电博会举办五年来,通过不断探索实践,使展会运作方式从行政招商转变市场化运作,为展会的可持续发展奠定了基础。此届电博会继续创新变革,将大量具体的事务性工作交由专业展览公司新天国际会展有限公司落实,使电博会走上了政府引导、市场化运作的道路,确保了会展服务的长期性和延续性。这是举办电博会的初衷,也是电博会发展的一个里程碑。

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