美研制從周圍環境收集能量的發電裝置

　　英國《自然―通訊》期刊近日發表的一篇論文介紹了可再生能源領域一項新技術：一種被稱為回轉摩擦發電機(rotary triboelectric generator)的新型發電裝置，可從周圍環境中提取能量，將微風、水流甚至人體運動的動能轉化為電能。該種發電裝置不但效率高，而且成本低廉。

　　摩擦電和靜電屬于一種非常普遍的現象，存在于人們日常生活中多個層面，在穿衣、走路、開車等等行為中都可以遇到，由于它很難被收集和利用，此前一直是被人們所忽略的一種能源形式。但近些年來，靜電微型發電機已研制成功，并能在微機電(MEMS)領域得到廣泛應用。但其設計的材料、器件的制造工藝以及精密的操作，使整個裝置的生產條件十分特殊，造價成本頗高，并不利于發電機的商業化和日常應用。另一方面，普通的摩擦發電機都是利用電荷轉移，例如將衣物的靜電轉化為電能，還無法做到將日常生活中多種不規則的動能轉成可以利用的電能的程度。

　　而此次，美國佐治亞理工學院王中林教授及其科研團隊設計了一種新型摩擦發電機，能夠非常有效地收集環境中的靜電。更具體地說，這種發電裝置是通過固定的金電極陣列，將光滑表面在回轉摩擦時所產生的電荷轉化為電力。據研究人員的描述，新型發電裝置的轉化效率可高達24%，并能將周圍環境中不同的動能轉化為電能。

　　早在2006年，該研究團隊首次提出了納米發電機的理念，為能源的轉化和應用展開了一個新范疇；而在2012年，該小組還曾開發出了一種透明的柔性摩擦電發電機，借助柔性高分子聚合物材料，成功地將摩擦轉化成為了可供使用的電力，其耐久性和可加工性被證明可輕松融入其他產品的設計當中。

　　而今問世的新裝置的設計仍然非常簡單，因此制作成本十分低廉。當用于開發再生能源時，其可從人類活動、輪胎轉動、海浪、機械振動等眾多不規則活動中獲得能量，為個人電子產品、環境監控、醫學科學等提供自供電和自驅動設備，有著巨大的商用和實用潛力。這種設備雖然無法徹底解決人類傳統能源日益枯竭的問題，但仍足以對人們的日常生活產生影響，且使得摩擦起電這一古老現象展現出越來越多的應用價值。