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“摩擦起电纳米发电机”——王中林院士到所作学术报告
 

  5月14日下午,应中科院工程热物理研究所和中关村储能产业技术联盟的邀请,中科院北京纳米能源与系统研究所所长/千人计划专家王中林院士带来了一场题为“摩擦起电纳米发电机”的精彩报告。报告会由研究所副所长朱俊强主持,全所百余名师生聆听了王中林院士的报告,中科院电工所、清华大学、储能产业联盟成员公司等机构人员也参加了报告会。

  王中林院士于1982年毕业于西北电讯工程学院(现西安电子科技大学),物理学博士,美国物理学会会员,美国化学学会会员,中国科学院外籍院士,欧洲科学院院士,美国佐治亚理工学院最年轻的终身校董事教授,现任中科院北京纳米能源与系统研究所所长兼首席科学家。

  王中林院士在报告中首先介绍了摩擦起电纳米发电机的起源及其在物联网、能源等领域的重要意义。他表示,摩擦起电纳米发电机与大规模能源之间是互补关系而非竞争关系,这一点深得听众的赞同与支持。随后,王中林院士详细介绍了摩擦纳米发电的定义和种类。摩擦发电纳米发电机(TENG)是基于摩擦起电和静电感应的耦合将机械能转换成电能。TFNG具有三种基本操作方式:垂直接触-分离模式、平面滑动模式和单电极模式。在王中林院士2012年1月第一份的TENG报告中,其输出功率密度在12个月内提高了5个数量级,该区域的功率密度达到了500W/m2,体积密度达到490kW/m3,并被证明转换效率为50%。

  接下来,王中林院士对摩擦起电纳米发电机的应用做了详细的介绍。用于为心脏起搏器提供电能的摩擦发电机、能点亮LED灯的飘扬小国旗、水能摩擦发电机、汽车尾气颗粒物处理系统……这广泛的应用让大家感受到了摩擦起电纳米发电机的广阔前景。例如在水能摩擦纳米发电机中,王中林院士提出利用固液界面的摩擦起电现象研制 “水能摩擦纳米发电机”,可以高效地回收海洋中的动能资源用于发电,组网利用后或可实现每平方公里海面产生兆瓦级电能,海洋发电产生的能源或将超越水电等“绿色能源”。王中林院士还指出了摩擦起电纳米发电机的几个优势:1.由于其全高聚物的结构特性,它很可能会为有机电子器件和柔性电子学的研究和应用开辟新的研究领域;2.整个器件的制造工艺不需要昂贵的原材料和先进的制造设备,这将有利于大规模工业生产和实际应用;3.整个器件以柔性聚合物膜为基本结构,易加工,器件的使用寿命长,并且容易和其它加工工艺集成。摩擦电发电机已初步展示出它良好的应用前景,可以从人类活动、轮胎转动、海浪、机械振动等众多不规则活动中获得能量,可为个人电子产品、环境监控、医学科学等提供自供电和自驱动设备,有着巨大的商用和实用潜力。

  这场报告让听众开阔了视野,大家对王中林院士课题研究的深入、探索范围的广泛表示赞叹。现场提问环节气氛热烈、讨论不断。针对听众提出的摩擦发电成本问题,王中林院士指出,只有花代价做出产品,进行规模化生产才能逐渐降低成本、被大家接受,不做出来、一切将毫无意义。部分公司和科研单位人员表达了与王中林院士团队合作、进行产品开发应用和深度研究的意愿,王中林院士对此表示热烈欢迎,他希望与大家一道协作,发展摩擦起电纳米发电机技术,推动我国微型能源的发展,造福于人类。

北京纳米能源与系统研究所所长千人计划专家王中林院士作报告

报告会