纳米和能源有甚么联系关系？纳米手艺可能带动能源新的革命？十一届埃尼“前沿能源奖”对纳米发机电利用在新时期能源的前景赐与充实必定，并将该奖授与中国科学院外籍院士、欧洲科学院院士、中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长王中林，这也是对其“纳米发机电之父”地位的承认。

埃尼奖（Eni Award）被誉为世界能源范畴的“诺贝尔奖”， 与计较机界图灵奖、数学界的菲尔兹奖和沃尔夫奖等并称为各自范畴的最高奖项。王中林院士的获奖功效将会给能源带来如何的影响？十几年的研发背后又有哪些不容易？带着这些问题，《中国能源报》记者专访了这位“纳米帝国”的领军型科学家。

纳米发机电，将四周低频能量转化为电能

中国能源报：埃尼奖组委会在7月23日将埃尼“前沿能源奖”授与您，表扬的是哪方面的研究功效？博冠体育

王中林：此次埃尼奖首要表扬我基在纳米发机电的理论和手艺的一些前沿科研功效，是对我发现纳米发机电和首创自驱动系统与蓝色能源两个原创范畴的必定，和对纳米发机电利用在物联网、传感收集、情况庇护、人工智能等能源和传感范畴的必定。

中国能源报：甚么是纳米发机电？您率领团队研发的纳米发机电有哪些原创性优势？解决了哪些困难？

王中林：纳米发机电，是基在法则的氧化锌纳米线的纳米发机电，可在纳米规模内将机械能转化成电能，是世界上最小的发机电。我们的纳米发机电功效是原创。起首，纳米发机电理论是完全原创的，分歧在传统电磁发电所操纵的是传导电流，纳米发机电用的是麦克斯韦提出的位移电流。前者是我们此刻年夜能源的基石，后者则利用在散布式能源，它是继法拉第电磁感应定律后180年来第二个把机械功转为电工的有用方式。另外，我们还原创的学科――压电电子学和压电光电子学；原创的手艺――磨擦纳米发机电和自驱动系统；原创的概念――我们将纳米发机电统称为“新时期能源”，即利用在物联网和传感收集时期的散布式、移动式、功率小但数目多的小电源网。这些理论、学科、手艺和概念，都是我们初次提出，在这个范畴我们引领世界。

这些理论和手艺解决的最浩劫题，就是有用操纵情况中低频能量，并将其转化为电能，供给了新的路子。传统的电磁发机电需要很高的频率才能发电，将低频能量转化为电能是不成能的。而糊口中最普遍最多见的倒是小在5-10赫兹的低频能量，其实，我们可以操纵四周情况中的一动一静发电。纳米发机电理论的降生就为人类有用操纵这些情况中的低频能量从物理方面买通了路子。

从手艺利用的角度来看，我们的理论解决了系统器件严重依靠外接电源或电池的困难，可以实现自我摄取四周能量并转化为电能，实现自供电、自驱动，这个利用就很是普遍了，可觉得物联网、传感收集、年夜数据时期工业器件供给散布式移动式电源，为物联网时期的到来供给全新的、可能的能源供给方案。

蓝色能源，从“小能源”到“年夜能源”的“杀手性”利用

中国能源报：您提出的“蓝色能源”构思是基在如何的斟酌？

王中林：纳米发机电区分在传统的电磁发机电，它的优势就是可以或许将情况中的低频能量转化为电能，好比人的走路跑步、心脏脉搏的跳动……后来，我看到年夜海的潮汐波动，对着海浪的无法则晃悠，我就想，我们的纳米发机电是否是也能够搜集起这些不法则的低频能量，将之转化为电能？

基在此，我在2014年提出了“蓝色能源”的概念。可以说，这个概念的提出是我对纳米发机电理论在手艺层面不竭思虑和研究的成果，它有望解决人类没法年夜范围操纵海浪能的困难，也是将纳米发机电从“小能源”迈向“年夜能源”的“杀手性”利用。

中国能源报：何谓“杀手性”利用？

王中林：简单来讲，“蓝色能源”手艺的根基道理就是建造一种由浩繁磨擦发电球组成的年夜型网格纳米发机电，分层放置在阔别海岸和航道的深水区，不会影响近海的人类勾当。理论测算，对山东省面积巨细的一片海域，假如在10米深的水中布满这类发电网格，其发电量可知足全球的能源需求。

此刻我们团队在前期研究的根本上，手艺研发获得了更好进展，并且操纵的材料价钱低廉，合用在年夜范围出产和贸易化。对此，我们布满决定信念。

中国能源报：在纳米发机电研发进程中，您最年夜的震动是甚么？

王中林：纳米发机电从2006年最先研发，到此刻差不多已12年，在这12年中，我们的科研也面对过良多坚苦，乃至遭到诸多质疑。但我们果断信心，每步都留下了坚实的萍踪。

印象深入的工作良多，但感触感染最深的不是具体事务而是对原创的深入理解和感悟。我们老是存眷和强调原创，那末甚么是原创？我想，纷歧定每一个学者都能有这么深入的体会。我认为，原创就是――他人没想到，你想到了；他人想到了可是没做，你做了；你做后他人认为不合错误、不准确，你却对峙做下去了；他人说你做的没意义，你仍是对峙了；你对峙进程中碰到掉败，面临冷笑和嘲讽，还在对峙，并终究获得成功。这个进程一般要10-20年，乃至更长。所以，原创一般来讲都是在质疑乃至报复中做出来的，一最先就被看好的根基上不会呈现重年夜原创。这是我在研发纳米发机电手艺的进程中印象最深入的感触感染，真是“千里走单骑”。此刻，全球有40多个国度和地域、400多单元、3000多科研人员在从事纳米发机电的研究和利用，走在最前面的是我和我的团队。

前景可期，有望成绩自驱动系统

中国能源报：您的研究功效要实现年夜范围贸易化开辟还哪些问题待解？

王中林：因为纳米发机电对材料要求不高，本钱低廉，并且理论和手艺日趋成熟，是以财产化前景会很是好。我们的科研功效根基都是面向社会利用的，很接地气，已取得了150余项专利，这些专利根基上都可以很快实现财产化利用。但我们是科学家，科研是我们的特长，弄产物和做市场是我们的短板。即使如斯，我们的财产化也获得了初步的成功，好比我们操纵磨擦电空气净化手艺入股成立的中科纳清科技股分有限公司，出产的全新手艺模式的磨擦电口罩和新风系统等，都初步被市场承认。

从财产化实践来看，我们认为科研功效转移转化，一方面需要当局牵线搭桥和需要的政策撑持；另外一方面也需要给科研人员充实的自立权，激起大师的积极性。

中国能源报：团队此后的研发重点有哪些？

王中林：下一步，我们将重点研发磨擦电空气净化系统在治理汽车尾气污染方面的利用，重点推动蓝色能源手艺的开辟和利用。还将进一步研发年夜范围传感阵列、自驱动智能键盘、可穿着柔性自供能模块、无线自供电监测系统、自驱动医疗器件和柔性电子皮肤等方面的利用。

中国能源报：您的研究功效将为能源范畴带来哪些变化？

王中林：我对我们的科研功效在能源方面的利用前景布满自傲。

起首，跟着人类社会向物联网、传感收集和年夜数据时期的迈进，不但需要传统的年夜能源，也愈来愈需要基在纳米发机电的小能源，这些小能源将与传统年夜能源相辅相成，为人类社会带来更周全、更靠得住的能源供给路子和体例。

其次，我们的蓝色能源也会为“年夜能源”斥地新的范畴，人类年夜范围开辟操纵浩大海洋的海浪能和潮汐能，我想已不是遥不成和的胡想了。

最后，跟着纳米发机电手艺的成熟和推行，我相信将来的电子器件将会愈来愈多地解脱对外接电源的依靠，自驱动系统将为人类电子器件走向散布式、自力式、细小化、多样化斥地广漠的前景。

（编纂：Wendy）