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  神奇的“浮標”

　　如果你在美國佛羅里達的海岸看到漂浮著星星點點類似于浮標形狀的圓柱體，別只漫不經(jīng)心地以為那是個晚上會發(fā)光的燈塔或者防鯊網(wǎng)。它們可能是未來世界上最廉價、最清潔的電能的提供者。

　　位于美國加利福尼亞的研究機構(gòu)斯坦福國際研究所(SRI International)的研究者們，最近在佛羅里達的海岸測試了他們的杰作——波浪發(fā)電“浮標”。到目前為止，這些SRI的波浪發(fā)電雛形能夠利用波浪的能量產(chǎn)生5瓦的電量，雖然這只夠得上一個小燈泡需要的電能，但專家認為，在這個基礎(chǔ)上，對于“浮標”在技術(shù)、材料和規(guī)模上再進行改進，這些“浮標”在兩年之內(nèi)就可以投入商業(yè)使用。

　　這些神奇的“浮標”之所以能夠巧妙地將水波的能量轉(zhuǎn)換成人類所需的電能，其關(guān)鍵技術(shù)就在于浮標底盤下那塊伸縮自如的薄板，而研究者們將這塊至關(guān)重要的薄板戲稱為“人工肌肉”。以電活化聚合物橡膠制成的“人工肌肉”，兩側(cè)分別有一個電極，組成了一個發(fā)電“三明治”組合。在不受到外力影響的時候，“人工肌肉”會自動卷起，太陽能小電池為兩個電極之間提供電流。在外力的推動下，“人工肌肉”則會自動伸展開來，阻斷兩個電極之間原本的電流。而后，“人工肌肉”又自動卷起，兩個電極之間產(chǎn)生電壓，就能夠為其他電動設(shè)備提供電能。

　　SRI試驗成功的“浮標”裝置上的單層“人工肌肉”尺寸為58cm×20cm，當水面產(chǎn)生高于6cm高的波浪時，每平方米的“人工肌肉”可產(chǎn)生3瓦左右的電能。由于“人工肌肉”的厚度只有100微米，所以如果層疊到幾十層時，就可以增大輸出功率。同時，在一個海面上放置一組規(guī)模上蔚為壯觀的發(fā)電“浮標”組，其發(fā)電功力就頗為可觀了。

　　未來能源開發(fā)新方向

　　能源問題已成為制約人類社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題，而人類曾經(jīng)對能源毫無節(jié)制的開采濫用，已經(jīng)造成了無可挽回的損失。如何通過利用自然界的太陽能、風(fēng)能、水能、地熱等，替代傳統(tǒng)的石油和煤炭能源，已經(jīng)迫在眉睫。

　　其實，利用海浪發(fā)電早就有了先例。1985年和1986年，挪威在卑爾根市附近的島嶼上，分別建成了500千瓦多振蕩水柱波浪發(fā)電站和350千瓦收縮水道水庫式波浪發(fā)電站。但是，這些波浪發(fā)電站都有一定的條件限制，首先是浪要足夠大，水浪落差要足夠高，都必須在數(shù)米以上，同時它們又都是固定的發(fā)電設(shè)備，而海洋環(huán)境又相當復(fù)雜，因此這些發(fā)電設(shè)備很容易受到損壞。比如挪威的兩個發(fā)電站，一個在工作一年以后被巨浪打壞了，另一個發(fā)電機的收縮水道被海浪所沖擊的巖石徹底堵塞，也早已經(jīng)被人們遺忘。

　　盡管受到了種種挫折，但是人類從來沒有放棄過開發(fā)水中能量的行動。SRI研究所在研發(fā)“人造肌肉”之前，已經(jīng)嘗試了其他利用能源的方法。他們曾經(jīng)制造過一種特殊的鞋子，能夠讓穿鞋者把自己在走路時所產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)換成電流，直接為用戶所攜帶的手機提供能量。但是，由于這些鞋子在發(fā)電時，會產(chǎn)生很高的電壓，以至于在使用時，可能會把手機直接“燒”糊了。在運動鞋發(fā)電機的開發(fā)上并不順利，但是SRI卻將這一想法運用到了“浮標”發(fā)電機上，并且初戰(zhàn)告捷。根據(jù)研發(fā)機構(gòu)負責人的估計，兩年之內(nèi)，加上導(dǎo)航儀、通訊設(shè)備和傳感器，“浮標”發(fā)電機就能夠投入商業(yè)應(yīng)用。而在五到十年以后，這些“浮標”就能夠投入大規(guī)模的工業(yè)發(fā)電應(yīng)用。

　　“這個消息令人相當振奮。”得克薩斯州州立大學(xué)的化學(xué)教授雷·巴赫曼說，“與那些矗立在風(fēng)口浪尖、難以控制的遠程發(fā)電設(shè)備相比，這些‘浮標’為人類的未來能源開發(fā)指明了新的方向。”