中科院院士王中林：小能源也可作出大文章-北极星电源网

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王中林中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长，中国科学院外籍院士和欧洲科学院院士，国家 “顶尖千人计划”首批入选者，长江学者。在电子显微学和纳米科学方面有多项原创性和开创性研究成果，是纳米摩擦发电技术的开创者。

记者：您认为雾霾形成的主要原因是什么?

王中林：煤炭燃烧过程中产生大量的颗粒物，是造成空气污染的重要原因。第二个是燃油，以我在美国多年的生活经历来看，国内的汽油没有国外的质量高。咱们国家的车多，美国也不少，但他们那边空气质量就好得多。所以我说雾霾跟燃油肯定有关，但是有多大关系，得需要专家来研究。

记者：您认为能源生产和消费方式变革有何重大意义?

王中林：现在我们的能源生产方式以化石能源为主，资源就这么多，开采一点少一点，从长远可持续发展的角度讲，我们还必须要考虑子孙后代的利益，能源生产方式必须变革。我们研发的摩擦发电新能源技术，不敢说它能解决能源问题，但至少在一定程度上开辟了新途径。它的潜力，我们要看到。说到消费方式，我们生活中的浪费现象太普遍，改变需要每个人从自身做起，从细节做起，这一点国民教育很重要。

记者：以您在美国的工作生活经历，特别是消费方式方面，两个国家有什么不同?

王中林：能源消费这方面，美国不是节约的典型国家。美国民众家里的空调很多都是24小时开着的，汽车的排量也是最大的，所以美国长期是世界能源生产消费的第一大国。它的模式，不可复制。

记者：这意味着美国的能源战略与我们截然不同?

王中林：对。很简单，美国有大量的石油储存，大量的页岩气，人家当然不着急。

美国煤的储量很丰富，但不开采，发电多是用气电、油电为主，而我们就不行了，我们的一次能源结构是富煤、贫油、少气，人口基数又很庞大。我认为能源生产方式变革就是改变现在化石能源为主的生产结构，大力发展绿色能源、可再生能源，当然我们的摩擦发电技术也是未来绿色能源的新选择。

记者：提到摩擦发电，请您介绍一下这个领域?

王中林：摩擦生电是常识，但摩擦只是产生了电压，没有电流，过去人们一直无法利用。我研究这个领域也是一次偶然，我是做材料研发的，但在一次失败的试验中偶然发现，两种高分子材料相接触的过程中可以产生电，于是我们对这个全新的领域进行了研究。

实验中发现，两个由纳米材料构成的薄片摩擦接触后，再将这两个薄片表面分离，由于物体有保持电中性的倾向，因此通过电极层将这两个薄片与外电路连接，电子就会通过外电路在两个电极层之间流动，从而形成电流。依据这一原理，我们研究出了摩擦发电机。

记者：传统发电都是动力驱动电磁线圈切割产生电，摩擦发电机真的只需要摩擦就能发电?

王中林：是的，这与传统电磁感应驱动发电的原理在根本上是不同的。摩擦发电机利用的是摩擦起电和静电感应效应耦合，同时配合薄层式电极的设计，实现电流的有效输出。

当然，最初摩擦发电机的输出电流和功率并不理想，但我们在反复实验中发现，电极之间的电荷转移量可以通过材料表面有序图案化得到极大提高，并和图案密度呈准线性关系。于是我们设计出一种图案化阵列结构，使摩擦发电机的输出功率产生了质的飞跃。现在的摩擦发电装置由平面化的圆形定子和转子两部分组成，采用表面图案化的摩擦层和电极层，通过旋转式接触的驱动设计实现了高达24%~50%的能量转化效率。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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