走在路上,手机突然没电了?别着急,快走几步蹦跶几下,或者摩擦几下衣服,手机将再次“满血复活”。这种便携性的“摩擦电发电机”,利用鞋子与地面以及布料之间的摩擦起电,可以实现边走路边充电,该技术有望在5年之内得以实现和推广。
昨天,中国科学院北京纳米能源与系统研究所首席科学家王中林,展示了摩擦电发电机的最新研究成果:连在一起的两块薄片,轻轻一捏使其表面发生接触,松手后,终端相连的灯光便相继亮起;漂亮的格子手套,布料柔软,可以清洗,轻轻对搓,相连的一排彩灯开始闪烁……吹口气,走两步路,搓搓手,只要能发生摩擦,电流就滚滚而来。
“假如说,你有一个发电的装置,这个发电装置可以装到鞋子上,可以装到腿上。你走动的时候电就流到电池里面,把电存起来。充电可以不规则,走快、走慢,快充、慢充没关系,但是输出时,经过电池整流之后就是恒电,所以手机才能用。”
王中林介绍说,摩擦电发电机利用的是摩擦起电和静电感应效应的耦合。这两种现象在日常生活中随处可见,但是其产生的电量一直被忽视。以相互接触的两块薄片为例,本来二者表面都不带电,但是在接触之后,由于材料不同,因此其性能不同,一个容易失电子,一个容易得电子。得失电子的过程发生后,就导致两种材料一方带了正电,一方带了负电。接触后的两物体表面分离之后,由于物体会有一种保持电中性的倾向,因此电子就在回路中流动起来,从而形成电流。
摩擦起电的现象在日常生活中处处存在,人的行走、身体的晃动、手的触摸、下落的雨滴……这些都可成为“电源”,因此成本较低,主要部件由有机材料和常见金属构成,而且用量少,非常适合大规模产业化推广。