Shining

很早以前，人們就發(fā)現(xiàn)了“摩擦起電”的現(xiàn)象，如尺子在頭皮上摩擦后可吸起碎紙屑。當(dāng)時(shí)的人們一定想不到，在若干年后的今天，這樣小小的摩擦也能聚集成供人類使用的能源。

摩擦納米發(fā)電機(jī)

摩擦能源的利用有賴于摩擦納米發(fā)電機(jī)（Triboelectric Nanogenerator，簡(jiǎn)稱TENG）的發(fā)明。它是一種利用材料之間摩擦引起的電荷轉(zhuǎn)移，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，實(shí)現(xiàn)能量收集和轉(zhuǎn)換的發(fā)電設(shè)備。

無需充電的手機(jī)、永不斷電的人工心臟、漂浮在大海上的球形摩擦發(fā)電機(jī)……TENG技術(shù)讓未來充滿無限可能。

可持續(xù)小型移動(dòng)電源

TENG技術(shù)可應(yīng)用于移動(dòng)通訊、物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)絡(luò)、健康監(jiān)測(cè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，具有能量密度高、體積小、重量輕和成本低等特點(diǎn)，有望成為新一代移動(dòng)電能。

產(chǎn)品1：移動(dòng)器件充電殼。通過TENG技術(shù)，利用環(huán)境或人的機(jī)械能為便攜式電子產(chǎn)品提供能量，人們無需擔(dān)心手機(jī)沒電。

產(chǎn)品2：穿戴式動(dòng)能收集裝置。通過對(duì)相互接觸的材料表面進(jìn)行納米科技處理，使其在相互滑動(dòng)的過程中，電極之間的電荷轉(zhuǎn)移量得到極大提高，從而讓輸出功率產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。

主動(dòng)式自驅(qū)動(dòng)傳感

如納米發(fā)電衣，這種柔性織物外層鍍銀，還有硅有機(jī)材料（聚二甲硅氧烷）和氧化鋅納米陣列等四層材料覆蓋?？墒占梭w運(yùn)動(dòng)摩擦產(chǎn)生的電能，為L(zhǎng)ED燈、液晶顯示屏以及汽車遙控鑰匙充電。

產(chǎn)品3：自驅(qū)動(dòng)心臟起搏器。中國(guó)科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所王中林院士和李舟副教授領(lǐng)導(dǎo)研究小組，將自驅(qū)動(dòng)能源系統(tǒng)植入大鼠體內(nèi)，成功收集并轉(zhuǎn)化大鼠呼吸運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的能量。研究人員將這些能量以電能的形式儲(chǔ)存起來，能驅(qū)動(dòng)外接的心臟起搏器原型機(jī)工作。

根據(jù)理論計(jì)算，大鼠每呼吸5次，即可成功驅(qū)動(dòng)心臟起搏器工作 1次。若應(yīng)用到人體，就能依靠呼吸驅(qū)動(dòng)心臟起搏器正常工作。

大規(guī)?？稍偕{(lán)色能源

TENG開創(chuàng)了主動(dòng)式自驅(qū)動(dòng)傳感的新領(lǐng)域。在傳感終端無需電源供給的情況下，能通過被測(cè)試對(duì)象自身的活動(dòng)來產(chǎn)生電信號(hào)，在安保、監(jiān)控、節(jié)能、智能傳感和智能皮膚等領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。

如將傳感器貼在胸部、喉嚨上，可測(cè)量血壓和血液的流動(dòng)狀態(tài)。再如，將傳感器安裝在屋內(nèi)地面上，無人進(jìn)入時(shí)不會(huì)開啟，一旦有人踩上去，它就能產(chǎn)生信號(hào)并啟動(dòng)監(jiān)視系統(tǒng)，既節(jié)能，又節(jié)省數(shù)據(jù)。

產(chǎn)品：高靈敏觸碰傳感器。能對(duì)外界的輕微觸碰產(chǎn)生高電壓響應(yīng)，具備極高的靈敏度和極低的探測(cè)下限。

TENG技術(shù)通過面積規(guī)?；?，可收集風(fēng)、雨、海水動(dòng)能中蘊(yùn)藏的巨大能量，在風(fēng)能再利用、海洋監(jiān)測(cè)、國(guó)家安全、污水處理和海洋開發(fā)等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景，有望成為新能源的重要組成部分。

王中林院士提出利用TENG技術(shù)開發(fā)藍(lán)色能源，即蘊(yùn)藏在海洋中的巨大能量。他舉了一個(gè)例子：三峽大壩的發(fā)電能力是20×109瓦，如果TENG技術(shù)成熟了，在40000平方公里的海面，利用5米深的水就可產(chǎn)生相當(dāng)于三峽大壩總電量的能量。在遠(yuǎn)海，40000平方公里的海面不算大，不會(huì)像建設(shè)三峽大壩那樣需要做大量的移民工作，且對(duì)環(huán)境和國(guó)家安全有積極影響。

產(chǎn)品1：薄膜式發(fā)電裝置。具有重量輕、體積小、能量密度高的特點(diǎn)，能在二維平面和三維空間中大規(guī)模應(yīng)用。它可利用波浪能量，在不借助任何外部電子元器件的情況下直接輸出電能。

產(chǎn)品2：球形納米發(fā)電機(jī)。依靠拍打或浮動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)能量的收集，還可作為振動(dòng)和位置傳感器。