山東省莒南縣第八中學(xué)史峰

摩擦發(fā)電機(jī)
——發(fā)電新玩意兒

山東省莒南縣第八中學(xué)史峰

靜電為何不可用

摩擦生電這事大家是知道的。兩種物體一摩擦就來電，這種發(fā)電方式非常簡(jiǎn)單自然。古代人就掌握了這種發(fā)電方式：他們用毛皮摩擦琥珀，就得到靜電。

當(dāng)然，在平常狀態(tài)下，靜電是不流動(dòng)的，不流動(dòng)就不能產(chǎn)生電流，而電流才能點(diǎn)亮燈泡，所以就算是燈泡上“沾滿”靜電，也不會(huì)被點(diǎn)亮。只有讓靜電流動(dòng)起來，產(chǎn)生電流，它才有可能點(diǎn)亮燈泡。

如果給靜電一個(gè)可以流動(dòng)起來的導(dǎo)電線路，靜電就能流動(dòng)起來，這樣電流就有了。比如你身上有靜電的時(shí)候，用手指一碰金屬物體，啪，你就會(huì)被電到，這就是身上的靜電順著金屬物體流動(dòng)，產(chǎn)生了電流，讓你觸電了。

自然界中即便是聚積起來的靜電產(chǎn)生了電流，也是很難用它來點(diǎn)亮燈泡的，因?yàn)闊襞菀疗饋淼脑?，需要持續(xù)不斷地有電流，而自然狀態(tài)下的靜電只能產(chǎn)生瞬間電流，電流不持續(xù)，燈絲還沒有被燒熱它就沒有了，所以很難將燈泡點(diǎn)亮。

總而言之，摩擦是可以生電的，生的是靜電，靜電不產(chǎn)生電流或者只能產(chǎn)生瞬間電流，所以靜電不可以當(dāng)作電源使用。

摩擦發(fā)電機(jī)面世

有沒有辦法讓靜電持續(xù)產(chǎn)生電流呢？

科學(xué)家們研發(fā)出了摩擦發(fā)電機(jī)，摩擦發(fā)電機(jī)可以用持續(xù)摩擦產(chǎn)生的靜電來為小型電子設(shè)備供電。摩擦發(fā)電機(jī)與我們見過的發(fā)電機(jī)完全不同：它沒有轉(zhuǎn)子和磁鐵，就是將兩塊摩擦材料貼合在一起，讓它們之間發(fā)生持續(xù)相互摩擦的動(dòng)作，從而獲得源源不斷的靜電，再讓源源不斷的靜電流動(dòng)起來轉(zhuǎn)化為電流。

把摩擦發(fā)電機(jī)放進(jìn)鞋子里，人穿鞋子走路時(shí)，發(fā)電機(jī)的兩塊摩擦板就會(huì)被帶動(dòng)著相互摩擦，只要人不斷地走動(dòng)，發(fā)電機(jī)就會(huì)不斷地產(chǎn)生靜電，繼而持續(xù)輸出電流。目前，摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電流可以點(diǎn)亮80個(gè)LED小燈泡，看起來完全是“燈火通明”的樣子。

可是，摩擦發(fā)電機(jī)的磨損速度非?？?，放在鞋子里帶著它走路，很短的時(shí)間內(nèi)它就“磨光”了，很不耐用。

于是，科學(xué)家們通過進(jìn)一步研究，又開發(fā)出了升級(jí)版的耐磨摩擦發(fā)電機(jī)：將兩塊摩擦材料的接觸面做成波浪式，然后疊放在一起。這種疊放方式不需要摩擦材料之間進(jìn)行高損耗的大摩大擦，只要兩者之間輕微擠壓一下，就能產(chǎn)生高效的摩擦效果，擠壓不斷，摩擦就不斷，然后便能持續(xù)產(chǎn)生電流。

另外一項(xiàng)關(guān)鍵的技術(shù)改進(jìn)是：將摩擦材料由原來的硬質(zhì)材料，改成了柔性納米材料。柔性材料比硬質(zhì)材料耐磨數(shù)百倍，并且具有很好的延展性能，跟橡皮筋似的，可以拉伸為原來的數(shù)倍。有了柔性納米摩擦材料，原來的“硬質(zhì)摩擦發(fā)電機(jī)”就升級(jí)成了“柔性摩擦發(fā)電機(jī)”。這種“軟體發(fā)電機(jī)”放在鞋子里，除了耐磨性能優(yōu)異之外，舒適感也大大增強(qiáng)。好多人原來不喜歡把硬梆梆的“硬質(zhì)發(fā)電機(jī)”放在鞋子里，現(xiàn)在卻愿意將“軟體發(fā)電機(jī)”放進(jìn)鞋子里輸出電力了。

如今，許多實(shí)驗(yàn)志愿者整天在鞋子里裝著柔性納米摩擦發(fā)電機(jī)，邊走邊“來電”，感覺真是棒棒的。

摩擦發(fā)電機(jī)有多牛

或許有人認(rèn)為，摩擦發(fā)電機(jī)放進(jìn)鞋子里，給80只LED小燈泡供電，讓人“腳下生輝”，不就是個(gè)鬧著玩的小玩具嘛。

是的，從目前來看，柔性納米摩擦發(fā)電機(jī)的確算是個(gè)小玩具，但是這個(gè)發(fā)電的小玩具有著不可估量的發(fā)展前景，將來一定會(huì)成為最牛的發(fā)電機(jī)！不信你就聽我慢慢介紹。

柔性摩擦發(fā)電材料跟一塊布料似的，那就不用再把摩擦發(fā)電機(jī)做好再放到鞋子里了嘛，發(fā)電機(jī)直接可以做成鞋子，鞋子就是發(fā)電機(jī)，穿鞋走路，十足的電力就來了。每個(gè)人都可以擁有一雙“發(fā)電鞋”，全民靠鞋發(fā)電的陣勢(shì)是不是牛氣沖天！

咦！既然摩擦發(fā)電機(jī)能做成鞋子，那做成衣服行不行呢？當(dāng)然沒問題，每個(gè)人都可以穿上用柔性納米摩擦材料做成的發(fā)電“套裝”，乖乖，衣服穿得越多，電力越充足，咱們周身都是滿滿的電力，這感覺牛不牛！

將摩擦發(fā)電衣服穿在身上發(fā)電還不過癮是吧？沒關(guān)系，接下來咱們可以把柔性摩擦發(fā)電機(jī)做得更加“花樣繁多”，將其套在任何可以“動(dòng)”的物體的表面，讓物體在動(dòng)的時(shí)候摩擦發(fā)電。想想這會(huì)有多神奇吧！把發(fā)電機(jī)套在樹上，樹枝搖動(dòng)就能發(fā)電，每一棵樹都能自供電變成路燈；把發(fā)電機(jī)套在寵物身上，寵物就成了電源，讓狗狗給手機(jī)充電是完全可能的；用摩擦發(fā)電機(jī)做成足球面料，足球就變成了一只電力球，這樣的足球不僅可以被踢，還可以直接充當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)記者，足球變成了“智能球”。總之，柔性摩擦發(fā)電機(jī)可以讓一切能動(dòng)的物體都變成電源，到那時(shí)你還敢說摩擦發(fā)電機(jī)是個(gè)小玩具？你一定會(huì)被它無處不生電的“牛本領(lǐng)”折服的。

這時(shí)，可能有些人還是會(huì)覺得，摩擦發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力比較“零碎”，很難大規(guī)模使用。那么，柔性摩擦發(fā)電機(jī)到底可不可以整體性地提供足夠的電力，不讓電力那么分散呢？其實(shí)，整體性提供充足電力的途徑也是有的：科學(xué)家們用非常非常大的一塊柔性摩擦材料做成摩擦發(fā)電機(jī)，然后把它放進(jìn)海洋里，讓海水成為發(fā)電機(jī)的另一個(gè)“摩擦面”，也可以理解成就是讓摩擦材料與海水摩擦生電。只要摩擦材料足夠大，那么發(fā)電機(jī)就能做到足夠大，理論上整個(gè)大海都可以做成發(fā)電機(jī)。有大海一般大的摩擦發(fā)電機(jī)，那電力豈不是異常充足嘛——碧波蕩漾之際，就是電力生成之時(shí)呀。

柔性摩擦發(fā)電機(jī)就是這么牛，它就是要把大海變成世界上最大的發(fā)電機(jī)，依靠波濤與納米柔性材料的摩擦供電。這海風(fēng)輕輕吹，海浪輕輕搖來的電，是對(duì)環(huán)境沒有半點(diǎn)兒危害的全綠色電能。期盼柔性納米摩擦發(fā)電機(jī)成為能源新霸主，讓對(duì)環(huán)境不利的火電、水電、核電都靠邊站！