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中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林:纳米发电机是新时代能源的基石

来源:泉州网站建设   时间 : 2018-11-08 14:43  编辑 : 泉州网站建设

原标题:中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林:纳米发电机是新时代能源的基石

蓝色能源概念将有巨大发展空间

我们纳米发电机有三大领域,第一大领域微纳能源,第二自驱动传感,第三蓝色能源,比较遥远,这就覆盖了很多方面,从健康医疗到环保,从机器人智能到我们日常生活的都是需要的,所以这是我们20年来做的东西。

我们也做产业化,我们做的尾气的净化处理,开1万多公里我们都可以做到净化,因为我们正在推广产业化。我们推出了空气净化器,一定可以给我们的环境治理做一些贡献,已经量产了。另外我们做了智能鞋,可以发光,比较时尚的感觉,所以我们一步步的推。我们希望一个原创的研究是原子级、分子级理论出发的,从迈克斯V1电流出发解决理论问题,同时形成了应用于健康医疗环境柔性电子传感机器人等多方面的技术,甚至大能源,我们希望未来走向更多的产业应用,但是我们任重道远。。

伴随着科技的进步以及对地球资源环境可持续发展的诸多思考,未来能源成为人们关注与热议的话题之一。已知能源有哪些突破方式?现有能源将被谁所替代?关于这些问题,中国科学院外籍院士,中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林先生带来“纳米发电机——新时代能源的基石”的分享。

未来能源从聚集型变为发散型

我们的贡献在哪里?位移电流提出来以后1886年看到了无限波,它奠定的原理就是用微小的能量做个能量源,也是传感,所以是新时代传感这么一个概念,我希望这个领域会得到更大的发展,我们硬科技能够造福于人类。讲了这么多能源,我们面临着什么?是化石能源变成我们固定的应用,而我们是无序的能源现在没有办法用,但是我们的发展是什么?分布式移动式通讯的发展,我们可以通过我们有序能源解决部分问题,但是不可全部解决,我们用有序解决部分无序的问题,我们也可以用无序解决无序的问题,这就是商的理论在能源这方面的应用。

纳米发电机三大领域

最早蒸汽机的发明是一项令机器取代人的劳力的发明,后来发电机的发明使我们进入了电气时代,这些靠的能源是什么?能源是煤和石油,这是化石能源,我们现在新进的时代是什么时代?是纳米技术、物联网、人工智能新时代,这个时代的能源将是什么?我们能够在这个能源做什么?是我们自己20年来研究的主要课题。

有需求重在解决方案,我们做的发电机是低频向高效能量转换,我们生活中都低频,所以在低频下我们的应用具有什么作用?它的科学创意是什么?两种材料接触起静电,但是科学解释道现在还没有。

我们突破的关键在位移电流,位移电流不是电和流动产生的电流,而是由于这个变化的电场导致的,纳米发电机的电流就是位移电流。我们做在鞋垫子里面,我们走路可以驱动发光,也可以GPS定位,也可以健康康复,所以这是在鞋垫子里面柔性的发电机。所以这个用在健康医疗上,能够利用小老鼠的呼吸来驱动心脏起搏器,实现新一代的心脏起搏器,这就是未来了,使我们心脏起搏器自己充电实现驱动,这对于未来脑驱动植入式医疗器械都是非常重要的。另外我们的纺织品,我们现在做智能纺织,它通过这个效应能够变成发电机,而纤维和纤维之间可以做一个传感,只要你衣服上一动,它就会传感。另外我们还做液体和固体,液体和固体怎么发电?摩擦现象任何东西都可以,固液界面的变化也变成电力。我们做成这个就是发电装置。

原标题:中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林:纳米发电机是新时代能源的基石 伴随着科技的进步

但是你能不能解决大能源问题?有可能,所以我们提出蓝色能源的概念,我们自然界就是太阳能、风能、海浪,海浪是巨大的,但是我们没有办法把它回收起来,因为环境非常恶劣,价格也非常高昂,但是能量是昼夜存在的,这个怎么回收呢?我们收高质量的能源,我们收不到低质量的能源,所以能不能利用环境的能源来回收,所以我就提出蓝色能源的概念,实现它呢?就是利用球结构,这个珠子会来回滚动,这个珠子滚动的时候会破坏电平衡,使得电来回流动,这个设计起来也很复杂,怎么解决?这个网络就是一个昼夜不停的发电厂,能发多少电?如果说一个球能发到10毫安,山东省大小的面积一米深的水发的电是中国总能耗的1.6太瓦,是这个数字,而且是很稳定的直流输出,所以我们正在研究东西,这是长期的任务。希望有一天能够实现。

大家知道能源是我们未来的需求,是永远的需求,我们国家作为一个人口大国也是能源大国,我们的研究对未来能源有可能的贡献,这是一项硬科技,更是一项影响我们很多领域的科技。

过去我们靠的是大型的化工厂,煤石油在发电厂发为电力,通过输电网输到千家万户。但是我们面临未来的能源是发散式、分布式、移动式不确定的数目居多的能源的集成,这叫新时代能源。这从热力学角度讲就是我们的能源从聚集型变为发散型,从有序变为无序。所以我们未来的挑战是什么?你手上用的手机就是很典型的例子,未来是数以亿计的移动性、变化性、不定的小能源。怎么解决这些能源问题?这是我们想发展的一项技术。

那么我们需要靠什么能源?靠自驱动系统。这个器件从它工作的环境里摄取经验。第一块太阳能板是1954年贝尔实验室做出来的,已经商业化60多年了,到现在我们叫它新时代能源,就是物联网 传感网络大数据时代的分散式能源,这是我做的研究方向,所以叫新时代能源。

摘录如下:

怎么提供能源呢?靠我们的电网、靠我们的储能技术,这是我们已经发展的特别成熟的一些技术,主要小能源靠储能,能不能解决问题呢?美国公司(英)就做过调研。未来实现物联网技术如果都靠电池来驱动移动式通讯、很多小器件传感装置的话,90%的物联网实现不了。

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