纳米发电机：“最后一米”怎么走

　　2012年12月的一天深夜，中科院外籍院士王中林收到了一封来自英国的邮件。邮件通知他因“自充电能源包一步实现能量的产生和储存”而入选国际知名英国科学网站“物理世界”的“2012年度十大科学突破”。

　　2005年，为了解决纳米器件的供电问题，王中林开始研究纳米发电机，一年后实验成功，并在《科学》杂志上发表。这种“发电机”能将微小震动产生的机械能转变为电能，为传感器、探测器等供能。

　　然而，技术只有转化成产品才能实现它的价值，星星之火变成燎原之势需要通过工业化来实现。目前，纳米发电机仍然待字闺中。如何有效将其产业化，是一个亟待解决的问题。

　　据了解，可以将周围环境中的机械动能直接转变为电能的纳米发电机，有望引发一场新能源技术革命。

　　如今，纳米发电机已从最初输出电压几毫伏发展到输出电压达上千伏，输出功率达每立方米3万瓦。也就是说，一个手掌大小的5毫米厚的纳米发电机可瞬时驱动600个发光二极管同时工作。同时，其自身类型也扩展到压电机、摩擦、热释电、复合纳米发电机等多种类型。

　　在近日召开的香山科学会议第448次国际学术讨论会上，来自中、美、英、法、意、韩等国家的60余名专家学者对压电电子学和纳米发电机发展前沿问题进行了深入交流。

　　王中林告诉《中国科学报》记者：“毫无疑问，我国在纳米发电机领域的研究水平世界第一，应该尽快抢占产业先机，助推我国在能源、智能传感等方面迈进新时代。”

　　如今，纳米发电机及相关技术距离市场仅一步之遥，但如何走好其产业化的最后一米，引发了来自各界的热议。

　　产业化的第一步便是寻找与企业的结合点。

　　“我们甚至把休眠电流苛刻到微安级，但仍不能满足物联网中传感器长期工作的要求。”北京时代凌宇科技有限公司产品总监时洪坤有感于物联网产业发展的瓶颈。他说：“纳米发电机作为传感器供电电源便可以解决这一问题。”但他认为，这项技术产业化还面临核心器件稳定规模化量产、与实际市场对接及成本问题。

　　北京凌云光子技术集团视觉与图像器件事业部副总经理陈伟嘉则表示，工业投资代价是企业关注的焦点。“工业化投资代价的大小决定了哪些类型的企业可以担当此重任，是大型、中型、小型企业，还是企业联盟。”因此，纳米发电机的投资模式还需进一步的评估。

　　北京国浩传感器研究院副院长韩跃指出，纳米发电机产品的缺位也许让企业不具备十足的投资信心。“除了科学原理，企业家还想看到一个相对成熟的产品，才能进一步对其进行商业化。”

　　的确，与众多企业接触后，王中林也发现，我国工业界起点较低，企业家往往不能立即接受无法马上见到回报的新技术。“但是，能带来产业转型的新技术确实难以产生立竿见影的回报。”王中林表示。

　　其实，我国曾在新技术产业化上吃过亏。上世纪80年代，我国科学家率先关注核磁共振成像的应用，但产业投入没有跟进。而美国GE公司连续10年的高投入推动了整个产业崛起。业内人士认为，我国失去了一次技术领先的机会。

　　而政府“做媒”往往能助推高技术与产业化亲密接触。近年来，台湾新竹科学工业园投入巨资推动射频识别芯片产业的发展，使台湾地区在这一领域能与发达国家抗衡。

　　在韩跃看来，纳米发电机产业正面临巨大的发展机遇。当今产业界，通过“打造新产业引领产业发展”的“蓝海战略”备受关注。“纳米发电机正是一片‘蓝海’，值得政府重视。”他说。

　　王中林也表示：“我迫切希望在国内推动纳米发电机产业化，引领世界潮流，推动创新型产业的形成，助推我国产业结构调整和国际竞争力提高。”

　　作为“千人计划”顶尖人才，王中林回国后便开始推进中科院北京纳米能源与系统研究所的建设工作。据介绍，该研究所计划在压电电子学、纳米发电机技术上探索建立从基础研究、应用到产业示范的“一条龙”研发模式。