中國科學院北京奈米能源與系統研究所所長王中林：奈米發電機是新時代能源的基石
伴隨著科技的進步以及對地球資源環境可持續發展的諸多思考，未來能源成為人們關注與熱議的話題之一。已知能源有哪些突破方式？現有能源將被誰所替代？關於這些問題，中國科學院外籍院士，中國科學院北京奈米能源與系統研究所所長王中林先生帶來“奈米發電機——新時代能源的基石”的分享。
摘錄如下：
大家知道能源是我們未來的需求，是永遠的需求，我們國家作為一個人口大國也是能源大國，我們的研究對未來能源有可能的貢獻，這是一項硬科技，更是一項影響我們很多領域的科技。
未來能源從聚集型變為發散型
最早蒸汽機的發明是一項令機器取代人的勞力的發明，後來發電機的發明使我們進入了電氣時代，這些靠的能源是什麼？能源是煤和石油，這是化石能源，我們現在新進的時代是什麼時代？是奈米技術、物聯網、人工智慧新時代，這個時代的能源將是什麼？我們能夠在這個能源做什麼？是我們自己20年來研究的主要課題。
過去我們靠的是大型的化工廠，煤石油在發電廠發為電力，通過輸電網輸到千家萬戶。但是我們面臨未來的能源是發散式、分散式、移動式不確定的數目居多的能源的整合，這叫新時代能源。這從熱力學角度講就是我們的能源從聚集型變為發散型，從有序變為無序。所以我們未來的挑戰是什麼？你手上用的手機就是很典型的例子，未來是數以億計的移動性、變化性、不定的小能源。怎麼解決這些能源問題？這是我們想發展的一項技術。
怎麼提供能源呢？靠我們的電網、靠我們的儲能技術，這是我們已經發展的特別成熟的一些技術，主要小能源靠儲能，能不能解決問題呢？美國公司（英）就做過調研。未來實現物聯網技術如果都靠電池來驅動移動式通訊、很多小器件感測裝置的話，90%的物聯網實現不了。
那麼我們需要靠什麼能源？靠自驅動系統。這個器件從它工作的環境裡攝取經驗。第一塊太陽能板是1954年貝爾實驗室做出來的，已經商業化60多年了，到現在我們叫它新時代能源，就是物聯網 感測網路大資料時代的分散式能源，這是我做的研究方向，所以叫新時代能源。
有需求重在解決方案，我們做的發電機是低頻向高效能量轉換，我們生活中都低頻，所以在低頻下我們的應用具有什麼作用？它的科學創意是什麼？兩種材料接觸起靜電，但是科學解釋道現在還沒有。
藍色能源概念將有巨大發展空間
我們突破的關鍵在位移電流，位移電流不是電和流動產生的電流，而是由於這個變化的電場導致的，奈米發電機的電流就是位移電流。我們做在鞋墊子裡面，我們走路可以驅動發光，也可以GPS定位，也可以健康康復，所以這是在鞋墊子裡面柔性的發電機。所以這個用在健康醫療上，能夠利用小老鼠的呼吸來驅動心臟起搏器，實現新一代的心臟起搏器，這就是未來了，使我們心臟起搏器自己充電實現驅動，這對於未來腦驅動植入式醫療器械都是非常重要的。另外我們的紡織品，我們現在做智慧紡織，它通過這個效應能夠變成發電機，而纖維和纖維之間可以做一個感測，只要你衣服上一動，它就會感測。另外我們還做液體和固體，液體和固體怎麼發電？摩擦現象任何東西都可以，固液介面的變化也變成電力。我們做成這個就是發電裝置。
但是你能不能解決大能源問題？有可能，所以我們提出藍色能源的概念，我們自然界就是太陽能、風能、海浪，海浪是巨大的，但是我們沒有辦法把它回收起來，因為環境非常惡劣，價格也非常高昂，但是能量是晝夜存在的，這個怎麼回收呢？我們收高質量的能源，我們收不到低質量的能源，所以能不能利用環境的能源來回收，所以我就提出藍色能源的概念，實現它呢？就是利用球結構，這個珠子會來回滾動，這個珠子滾動的時候會破壞電平衡，使得電來回流動，這個設計起來也很複雜，怎麼解決？這個網路就是一個晝夜不停的發電廠，能發多少電？如果說一個球能發到10毫安，山東省大小的面積一米深的水發的電是中國總能耗的1.6太瓦，是這個數字，而且是很穩定的直流輸出，所以我們正在研究東西，這是長期的任務。希望有一天能夠實現。
奈米發電機三大領域
我們奈米發電機有三大領域，第一大領域微納能源，第二自驅動感測，第三藍色能源，比較遙遠，這就覆蓋了很多方面，從健康醫療到環保，從機器人智慧到我們日常生活的都是需要的，所以這是我們20年來做的東西。
我們的貢獻在哪裡？位移電流提出來以後1886年看到了無限波，它奠定的原理就是用微小的能量做個能量源，也是感測，所以是新時代感測這麼一個概念，我希望這個領域會得到更大的發展，我們硬科技能夠造福於人類。講了這麼多能源，我們面臨著什麼？是化石能源變成我們固定的應用，而我們是無序的能源現在沒有辦法用，但是我們的發展是什麼？分散式移動式通訊的發展，我們可以通過我們有序能源解決部分問題，但是不可全部解決，我們用有序解決部分無序的問題，我們也可以用無序解決無序的問題，這就是商的理論在能源這方面的應用。
我們也做產業化，我們做的尾氣的淨化處理，開1萬多公里我們都可以做到淨化，因為我們正在推廣產業化。我們推出了空氣淨化器，一定可以給我們的環境治理做一些貢獻，已經量產了。另外我們做了智慧鞋，可以發光，比較時尚的感覺，所以我們一步步的推。我們希望一個原創的研究是原子級、分子級理論出發的，從邁克斯V1電流出發解決理論問題，同時形成了應用於健康醫療環境柔性電子感測機器人等多方面的技術，甚至大能源，我們希望未來走向更多的產業應用，但是我們任重道遠。。