2026年1月7日,中國科學院北京納米能源與系統研究所所長王中林教授在香港理工大學校園演講高等研究院傑出學人講座,題為「用於永續能源與感測的摩擦納米發電機」。講座於蔣震劇院舉行,現場座無虛席,吸引逾240名觀眾參與,並透過各大社交媒體平台吸引超過16,600名線上觀眾。
王教授在演講伊始,追溯了摩擦起電效應的歷史起源及解釋其對人類文明的重要貢獻。他介紹了摩擦電納米發電機(TENG),這創新裝置能夠通過摩擦起電效應與靜電感應,將機械能(如運動、振動或壓力)轉換為電能。當不同電子親和力的材料接觸並分離時,TENG便能產生電壓差,進而驅動外部電路產生電流。它小巧輕盈、柔性可曲,且採用低成本材料,使其特別適合收集低頻、高熵的能量——即廣泛分佈於環境中的隨機、低密度機械能。這使TENG成為分佈式能源系統和自供電技術中的關鍵元件,應用範疇涵蓋物聯網、人工智能、環境監測、醫學科學及安全領域。
王教授進一步強調,TENG具備能夠從日常生活(如腳步聲、風力及水流)收集高熵能量的獨特功能。傳統的電磁發電機需要穩定且高品質的能量輸入,TENG的不同之處在於它擅長捕捉分散、低幅度的動能,因此非常適合在能量容易耗散或難以收集的環境中為小型設備和感測器供電。TENG的多樣化材料選擇進一步提升了其多功能性,可根據不同需求進行定制設計,從可穿戴電子產品、醫療設備到環境感測器及工業生產監控,應用範圍廣泛。這種通用性為TENG技術開啟了無限可能,使其能夠融入智慧紡織、機械人、海洋科學、醫療保健及精準農業等眾多領域。
總結時,王教授強調TENG對基礎科學與現代技術均具深遠影響。TENG不僅促進了自供電設備的發展,推動可持續及綠色能源的收集,亦帶來了低成本、可擴展的生產方式。其靈活性與可定制性,讓TENG能無縫整合於服裝、基礎設施甚至醫療植入物中;同時兼具能源與感測器的雙重功能,進一步提升智慧基礎設施及遠端監控系統的能力。隨著TENG技術逐漸成熟,有望推動各行業新型商業產品的湧現,為人類社會的可持續發展與進步作出積極貢獻。王教授相信TENG將在支持人類可持續發展方面發揮關鍵作用。
隨後的問答環節由智能可穿戴系統研究院管理委員會成員兼時裝及紡織學院教授徐賓剛教授主持。現場及線上觀眾積極參與,與王教授展開了了深入而富有成效的交流與討論。
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| 主題 | 香港理工大學高等研究院傑出學人講座系列 |
|---|---|
| 研究部門 | 香港理工大學高等研究院 |
王中林教授
中國科學院外籍院士
台灣中央研究院院士
加拿大工程院國際院士
中國科學院北京納米能源與系統研究所所長
2025年全球首2%科學家排名第一 (學術生涯及單一年度)
王中林教授,知名物理學家和材料科學家,其開創性工作徹底革新了納米技術、能量收集和自供電系統等領域。目前擔任中國科學院北京納米能源與系統研究所所長,美國喬治亞理工學院終身校董事教授及Highertower名譽講座教授。他為全球納米發電機領域的先驅,其相關研究推動了分佈式能源、自供電感測器和大規模藍色能源的發展。此外,他首次提出並開創了壓電電子學和壓電光電子學兩大學科,對第三代半導體發展具有重要意義。
王教授的的科研影響力無可比擬。2019年至2024年,他在愛思唯爾和史丹佛大學聯合發布的《全球前2% 頂尖科學家榜單》中,從全球來自不同領域共23萬名學者中脫穎而出,連續六年在「終身科學影響力」和「年度科學影響力」兩項排名居全球首位,並於材料科學和納米技術兩項領域位列全球第一。其研究成果在谷歌學術上被引用超過50萬次,h指數高達340,充分彰顯其巨大科研影響力和貢獻。
王教授的職業生涯輝煌卓越,先後獲頒多項著名獎項,包括全球能源獎(2023年)、愛因斯坦世界科學獎(2019年)、埃尼「前沿能源獎」(2018年)、美國物理學會詹姆斯.C.麥高第新材料獎(2014年)以及美國材料研究學會獎獎章(2011年)。他亦因其開創性工作獲選為多家世界頂尖科學機構成員和院士,包括英國皇家工程院、中國科學院、美國國家發明家科學院、歐洲科學院、歐洲工程院、韓國科學技術院(外籍院士)、台灣中央研究院以及加拿大工程院(國際院士)。
王教授在納米發電機、壓電電子學和自供電系統領域的開創性貢獻,不僅推動了基礎科學的發展,也為能量收集、感測和半導體開發等變革性技術鋪平了道路。他卓越的科學影響力、眾多榮譽以及在全球科學界的領導地位,充分顯現其作為當今最具影響力的材料科學家之一。
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