人体可以利用自身的能量发电!当被称为“世界上最小的发电机”——纳米发电机问世、并得到进一步完善后,这个美好的愿望正在变为现实。6月7日,北大工学院先进材料和纳米技术系主任、纳米发电机研究团队的王中林教授在北京大学图书馆北配殿,以“从一个发现到一个学科”为题,为数百名师生展示了其最新研究成果。

王中林教授1982毕业于西北电讯工程学院(今西安电子科技大学)﹐同年考取中美联合招收的物理研究生,1987年获亚利桑那州立大学物理学博士。目前任北大工学院先进材料和纳米技术系主任,佐治亚理工学院终身校董事讲席教授、杰出讲席。他已在国际一流刊物上发表了410篇论文(其中9篇发表在美国《科学》和英国《自然》上),55篇综述和书章节文章,140篇会议论文﹐十项专利和四本专著。担任十多种国际期刊和杂志的编委。他的学术论文已被引用10000次以上,其中一篇被引用超过1000次。王教授是从1992到2002十年中纳米科技论文引用次数世界个人排名前25位作者之一。
2006年,王中林等成功地在纳米尺度范围内将机械能转换成电能,研制出世界上最小的发电机——纳米发电机。该成果发表在2006年4月14日出版的《科学》杂志上,并入选中国两院院士评选的“2006年国际十大科技进展新闻”。
对此,国际纳米技术领军人物、哈佛大学教授Charles Lieber说:“该工作极其令人振奋,它提出了解决纳米技术中一个关键问题的方案,那就是如何为许多研究组发明的纳米器件提供电力的问题。”
报告会上,王教授系统向在座的同学讲解了他的研究团队科学探险历程,并展示了纳米发电机的工作模型和原理。王教授介绍,自去年以来研究团队又陆续解决了三个关键性技术问题:发现纳米发电机对超声波的良好反应,设计锯齿型电极以更好产生机械能,将输出的电流整流为直流,并最终将纳米发电机的研究向前推进了一大步。

通过对纳米发电机研究过程的回顾,王教授以亲身经历告诫同学们:基础性、理论性的知识和经验非常重要;同时,好的科学创意需要持续艰苦的试验才能得以实现。
由于纳米发电机可以收集周围环境中微小的振动机械能并转变为电能,并为其他纳米器件如传感器、探测器等提供能量,有关专家预测,纳米发电机在生物医学、军事、无线通信和无线传感等领域将有广泛的应用前景。它可以整合纳米器件,实现真正意义上的纳米系统;可以收集机械能(比如人体运动、肌肉收缩、血液流动等所产生的能量)、震动能(比如声波和超声波产生的能量)、流体能量(比如体液流动、血液流动和动脉收缩产生的能量),并将这些能量转化为电能提供给纳米器件;纳米发电机产生的电能足够让纳米器件或纳米机器人实现能量自供。
“就在数周前,我尝试着将密封的纳米发电机置于水中,结果意外地得到三十倍以上的电流。”当听到王中林教授介绍纳米发电机的最新进展时,观众席中发出阵阵喜悦的欢呼声和掌声。
编辑:尧华