摩擦发电机——发电新玩意儿

山东省莒南县第八中学史峰

摩擦发电机
——发电新玩意儿

山东省莒南县第八中学史峰

静电为何不可用

摩擦生电这事大家是知道的。两种物体一摩擦就来电，这种发电方式非常简单自然。古代人就掌握了这种发电方式：他们用毛皮摩擦琥珀，就得到静电。

当然，在平常状态下，静电是不流动的，不流动就不能产生电流，而电流才能点亮灯泡，所以就算是灯泡上“沾满”静电，也不会被点亮。只有让静电流动起来，产生电流，它才有可能点亮灯泡。

如果给静电一个可以流动起来的导电线路，静电就能流动起来，这样电流就有了。比如你身上有静电的时候，用手指一碰金属物体，啪，你就会被电到，这就是身上的静电顺着金属物体流动，产生了电流，让你触电了。

自然界中即便是聚积起来的静电产生了电流，也是很难用它来点亮灯泡的，因为灯泡要亮起来的话，需要持续不断地有电流，而自然状态下的静电只能产生瞬间电流，电流不持续，灯丝还没有被烧热它就没有了，所以很难将灯泡点亮。

总而言之，摩擦是可以生电的，生的是静电，静电不产生电流或者只能产生瞬间电流，所以静电不可以当作电源使用。

摩擦发电机面世

有没有办法让静电持续产生电流呢？

科学家们研发出了摩擦发电机，摩擦发电机可以用持续摩擦产生的静电来为小型电子设备供电。摩擦发电机与我们见过的发电机完全不同：它没有转子和磁铁，就是将两块摩擦材料贴合在一起，让它们之间发生持续相互摩擦的动作，从而获得源源不断的静电，再让源源不断的静电流动起来转化为电流。

把摩擦发电机放进鞋子里，人穿鞋子走路时，发电机的两块摩擦板就会被带动着相互摩擦，只要人不断地走动，发电机就会不断地产生静电，继而持续输出电流。目前，摩擦发电机产生的电流可以点亮80个LED小灯泡，看起来完全是“灯火通明”的样子。

可是，摩擦发电机的磨损速度非常快，放在鞋子里带着它走路，很短的时间内它就“磨光”了，很不耐用。

于是，科学家们通过进一步研究，又开发出了升级版的耐磨摩擦发电机：将两块摩擦材料的接触面做成波浪式，然后叠放在一起。这种叠放方式不需要摩擦材料之间进行高损耗的大摩大擦，只要两者之间轻微挤压一下，就能产生高效的摩擦效果，挤压不断，摩擦就不断，然后便能持续产生电流。

另外一项关键的技术改进是：将摩擦材料由原来的硬质材料，改成了柔性纳米材料。柔性材料比硬质材料耐磨数百倍，并且具有很好的延展性能，跟橡皮筋似的，可以拉伸为原来的数倍。有了柔性纳米摩擦材料，原来的“硬质摩擦发电机”就升级成了“柔性摩擦发电机”。这种“软体发电机”放在鞋子里，除了耐磨性能优异之外，舒适感也大大增强。好多人原来不喜欢把硬梆梆的“硬质发电机”放在鞋子里，现在却愿意将“软体发电机”放进鞋子里输出电力了。

如今，许多实验志愿者整天在鞋子里装着柔性纳米摩擦发电机，边走边“来电”，感觉真是棒棒的。

摩擦发电机有多牛

或许有人认为，摩擦发电机放进鞋子里，给80只LED小灯泡供电，让人“脚下生辉”，不就是个闹着玩的小玩具嘛。

是的，从目前来看，柔性纳米摩擦发电机的确算是个小玩具，但是这个发电的小玩具有着不可估量的发展前景，将来一定会成为最牛的发电机！不信你就听我慢慢介绍。

柔性摩擦发电材料跟一块布料似的，那就不用再把摩擦发电机做好再放到鞋子里了嘛，发电机直接可以做成鞋子，鞋子就是发电机，穿鞋走路，十足的电力就来了。每个人都可以拥有一双“发电鞋”，全民靠鞋发电的阵势是不是牛气冲天！

咦！既然摩擦发电机能做成鞋子，那做成衣服行不行呢？当然没问题，每个人都可以穿上用柔性纳米摩擦材料做成的发电“套装”，乖乖，衣服穿得越多，电力越充足，咱们周身都是满满的电力，这感觉牛不牛！

将摩擦发电衣服穿在身上发电还不过瘾是吧？没关系，接下来咱们可以把柔性摩擦发电机做得更加“花样繁多”，将其套在任何可以“动”的物体的表面，让物体在动的时候摩擦发电。想想这会有多神奇吧！把发电机套在树上，树枝摇动就能发电，每一棵树都能自供电变成路灯；把发电机套在宠物身上，宠物就成了电源，让狗狗给手机充电是完全可能的；用摩擦发电机做成足球面料，足球就变成了一只电力球，这样的足球不仅可以被踢，还可以直接充当现场记者，足球变成了“智能球”。总之，柔性摩擦发电机可以让一切能动的物体都变成电源，到那时你还敢说摩擦发电机是个小玩具？你一定会被它无处不生电的“牛本领”折服的。

这时，可能有些人还是会觉得，摩擦发电机产生的电力比较“零碎”，很难大规模使用。那么，柔性摩擦发电机到底可不可以整体性地提供足够的电力，不让电力那么分散呢？其实，整体性提供充足电力的途径也是有的：科学家们用非常非常大的一块柔性摩擦材料做成摩擦发电机，然后把它放进海洋里，让海水成为发电机的另一个“摩擦面”，也可以理解成就是让摩擦材料与海水摩擦生电。只要摩擦材料足够大，那么发电机就能做到足够大，理论上整个大海都可以做成发电机。有大海一般大的摩擦发电机，那电力岂不是异常充足嘛——碧波荡漾之际，就是电力生成之时呀。

柔性摩擦发电机就是这么牛，它就是要把大海变成世界上最大的发电机，依靠波涛与纳米柔性材料的摩擦供电。这海风轻轻吹，海浪轻轻摇来的电，是对环境没有半点儿危害的全绿色电能。期盼柔性纳米摩擦发电机成为能源新霸主，让对环境不利的火电、水电、核电都靠边站！