纳米发电技术，为什么能获得爱因斯坦世界科学家?

能源是一个国家经济增长和社会向前发展的动力，虽然近些年来，中国在发展水电站、光伏发电以及可控核聚变等新的能源体系，但是我国在微观发电领域也有探索。2006年，中国科学院外籍院士王中林利用纳米材料成功研制出了世界最小的发电机，同时也是这项发明让他获得的2019年的阿尔伯特·爱因斯坦世界科学奖，要知道这还是第一次华人荣获了这个奖项。

一般传统的发电装置都是一些体积比较大的发电厂和核反应堆等，利用纳米材料来发电这还是第一次。纳米发电机的问世，打破了人们对“发电机”尺寸的认知界限。

什么是纳米发电机？

纳米发电机是一种配有氧化锌纳米线的发电机，这种发电机能够对环境中微小机械能进行收集并转化为电能。例如：空气的流动、机器或人引起各种频率的噪音甚至是生物体内呼吸运动、心跳和血液中某处的压力变化等这些现象都能带动纳米发电机运转产生电能。

纳米发电机如何工作？

其实原理就是压电效应，以王中林院士研究氧化锌为例，这是一个非中心对称材料。由于锌带的是正电，氧带的是负电，在不存在外部压力的情况下，两边的正负电荷中心重合，正负电荷相互抵消，使得纳米材料不带电。但纳米材料在环境中感觉到压力的微小变化，会使正反两面的材料中心发生偏移，产生电势差，即称为发电。

纳米发电的未来应用前景

虽然纳米材料一次发生的电量较少，但是积少成多，其应用前景还是非常广泛的，其中在医学和海洋蓝色能源技术上都有比较大的应用。

王中林带领团队成功研制了“摩擦纳米发电机”，这装置能够将人体各种摩擦动作产生的能量收集起来，并转化为电能。

此外，还有一款植入式的心脏起搏器，这个装置能从人体心脏跳动过程中产生电能，从而避免了病人要更换电池产生的手术之苦。

未来纳米发电很有可能会在海洋中投入使用，利用海浪冲击形成线圈对磁感线的切割来产生电能。因为这种蓝色能源与传统的绿色能源相比，有着地理上的优势，海洋中有着大量的能源等待着人类开发，如果这一技术的成熟运用，将会大大缓解用电压力。