北京时间10月22日下午5时,世界能源领域最高奖、被誉为“能源界诺贝尔奖”的埃尼奖(Eni Award)在意大利罗马市奎里纳尔宫颁发,中科院北京纳米能源与系统研究所所长、中国科学院外籍院士王中林等科学家获得该奖。
意大利总统马塔雷拉为王中林颁发埃尼奖奖章
首位华人科学家获殊荣
埃尼奖是世界能源领域最权威、最负盛名的奖项,与计算机界的图灵奖、数学界的菲尔兹奖及沃尔夫奖等并称为领域性的最高奖项。本届埃尼奖共分4个奖项,即埃尼“前沿能源奖”、“能源转化奖”、“环境先进技术奖”、“非洲青年人才奖”和“年度优秀青年学者”。王中林院士获得的奖项为埃尼“前沿能源奖”,王中林院士也成为迄今为止获得埃尼奖的第一位华人科学家。
王中林院士的获奖理由为“(王教授)开发了‘摩擦纳米发电机’装置,凭借这个装置,自然中的能量,大到海洋中的波浪,小到肌肉收缩或者血液流动,都可以被转化为高产的电能,这极大地拓展了能源提取及生成的可能覆盖范围”。
意大利总统马塔雷拉与获奖科学家、埃尼集体领导及其相关工作人员等合影
业内人士称,王中林院士荣获本届埃尼奖,充分证明他创立的以纳米发电机为代表的纳米能源理论与技术体系,已被国际科学界与产业界所认可。这一新的能源技术,进一步扩大了人们获取能源的新途径,预示着人类的能源模式将从单一依赖传统“大能源”(如传统火电、水电、风电、太阳能、核电等),开始向既有“大能源”又有物联网时代的微纳“小能源”——新时代能源模式转变。
微能源,巨能量
摩擦,是我们每个人都熟悉的,初中学物理时,电学的第一节课就是摩擦起电,所以它是普遍被受众接受的。然而无论是在人类科学发展的历史上,还是在我们日常生活中,摩擦起电都被当做一种负效应,研究人员都是把它作为一种负效应来研究,目的是减小摩擦的效应。
2012年王中林院士及其团队首先发明了摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator,后简称 TENG),利用摩擦起电效应和静电感应效应的耦合将微弱的机械能转换为电能。摩擦纳米发电机是一项颠覆性技术并具有史无前例的输出性能和优点。与经典电磁发电机相比,摩擦纳米发电机在低频下的高效能是同类技术无法比拟的。这样,日常生活中往往被浪费掉的各种机械能,将可以被收集起来并转化成电能。
由于摩擦这一现象很普遍,在我们的生活中无处不有,甚至走路、衣服翻动都会有,因此王中林院士及团队发明了四种模式,可以把这种接触、滑动等四种不同的状态转化成电能,这就是摩擦纳米发电技术,这种技术和传统的技术还有优势互补的效果。
TENG 的四种基本的工作模式,分别为:(a) 垂直接触-分离模式, (b) 水平滑动模式, (c) 单电机模式,(d)独立层模式。
基于上面的四种模式,王中林教授及团队制备了不同结构的 TENG,用以收集不同形式的机械能,从而实现高效的能量转换。
TENG 因其输出率高、重量轻、成本低、易制造且体积小的优势,有着广阔的商业化前景,还可以通过跟其他电池、能源技术相结合,将我们身边浪费掉的机械能转化为电能,从而满足我们日益增长的能源需求。
国际公认的纳米科技领域领军人物
王中林院士现为中科院北京纳米能源与系统研究所所长和首席科学家、国科大纳米学院院长,中科院外籍院士、欧洲科学院院士、台湾中央研究院士,佐治亚理工学院终身校董事讲席教授、Hightower终身讲席教授。同时,他还是国际纳米能源领域著名刊物 Nano Energy 的发刊主编和现任主编。 目前王中林院士位居全球纳米领域H指数及影响力第1名。
王中林院士是国际公认的纳米科技领域领军人物,在电子显微学,原位物性测量和一维氧化物纳米材料在能源技术、电子技术、光电子技术、传感技术以及生物技术等应用方面,均作出了原创性的重大贡献。
王中林院士首次发明了纳米发电机和自驱动纳米系统技术,被誉为“纳米发电机之父”。他发明压电纳米发电机和摩擦纳米发电机,提出自驱动系统和蓝色能源的原创大概念,将纳米能源称为“新时代的能源”。这一应用于物联网、传感网络和大数据时代的新能源技术,开启了人类能源模式新篇章,为微纳电子系统发展和物联网、传感网络实现能源自给和自驱动提供了新途径。
资料来源于网络
采编/邱丹丹
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