王中林:靠電池驅動 90%的物聯網實現不了

王中林:靠电池驱动 90%的物联网实现不了

華夏時報(chinatimes.net.cn)記者閆妮 西安報道

伴隨著科技的進步以及對地球資源環境的可持續發展的諸多思考,未來能源成為人們關注與熱議的話題之一,已知能源有哪些突破方式?現有能源將被誰所替代?

“未來的能源是由發散式、分佈式、移動式不確定的數目居多的能源集成,我們稱之為‘新時代能源’。從熱力學角度講,未來的能源將從聚集型變為發散型,從有序變為無序。手機就是很典型的例子,依靠自驅動系統,不依靠電池能儲能器件,讓手機直接從環境中收集能量。未來的手機就是數以億計的移動性、變化性、不定的小能源。”11月8日,中國科學院外籍院士,中國科學院北京納米能源與系統研究所所長王中林在 2018全球硬科技創新暨‘一帶一路’創新合作大會上表示。

王中林認為,我們進入了納米技術、物聯網、人工智能新時代,未來實現物聯網技術如果都靠電池來驅動移動式通訊、很多小器件傳感裝置的話,90%的物聯網實現不了。

那我們需要靠什麼能源?有需求就有解決方案。王中林由此創立了摩擦納米發電機理論和技術,將納米發電機技術用於物聯網移動能源和收集大規模海洋藍色能源等重大科技,建立了從環境和生物系統中獲取隨機機械能來驅動移動傳感器的原理和技術路線圖。

納米發電機可以通過摩擦起電效應和靜電感應效應把微小的機械能轉換成電能。王中林稱,“其突破的關鍵是位移電流。位移電流不是電和流動產生的電流,而是由於這個變化的電場導致的,納米發電機的電流就是位移電流。”

王中林把走路、呼吸、心跳、肌肉收縮等日常中的零碎能量收集起來,轉換成電能。他直白得解釋了下具體做法:“我們將這個做在鞋墊裡面,這樣走路可以驅動發光、GPS定位以及做身體康復等,這就是鞋墊裡的柔性的發電機;在健康醫療領域,我們做到利用小老鼠的自身呼吸來驅動心臟起搏器,實現新一代的心臟起搏器。未來,我們心臟起搏器自己充電實現驅動,這對於未來腦驅動植入式醫療器械都是非常重要的;紡織品上,我們在做智能紡織,纖維和纖維之間可以做一個傳感,只要你衣服上一動,它就會產生傳感效應,以此變成發電機。”

在大能源問題上,王中林提出了藍色能源的概念,由此設計了一款球狀發電機,由一個空心殼層和一個內部球體組成。可以漂浮在海上,利用海浪的衝擊,殼層與內部球體發生相對位移和摩擦,從而產生電流。

王中林稱,“這個網絡就是一個晝夜不停的發電廠,能發多少電?如果說一個球能發到10毫安,山東省大小的面積的一米深的水發的電是1.6太瓦,而且能形成很穩定的直流電輸出。目前我們正在研究這個東西,這是長期的任務。希望有一天能夠實現。”


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