神奇的“浮标”

　　如果你在美国佛罗里达的海岸看到漂浮着星星点点类似于浮标形状的圆柱体，别只漫不经心地以为那是个晚上会发光的灯塔或者防鲨网。它们可能是未来上廉价、清洁的电能的提供者。

　　位于美国加利福尼亚的研究机构斯坦福国际研究所(SRI International)的研究者们，近在佛罗里达的海岸测试了他们的杰作——波浪发电“浮标”。到目前为止，这些SRI的波浪发电雏形能够利用波浪的能量产生5瓦的电量，虽然这只够得上一个小灯泡需要的电能，但专家认为，在这个基础上，对于“浮标”在技术、材料和规模上再进行改进，这些“浮标”在两年之内就可以投入商业使用。

　　这些神奇的“浮标”之所以能够巧妙地将水波的能量转换成人类所需的电能，其关键技术就在于浮标底盘下那块伸缩自如的薄板，而研究者们将这块至关重要的薄板戏称为“人工肌肉”。以电活化聚合物橡胶制成的“人工肌肉”，两侧分别有一个电极，组成了一个发电“三明治”组合。在不受到外力影响的时候，“人工肌肉”会自动卷起，太阳能小电池为两个电极之间提供电流。在外力的推动下，“人工肌肉”则会自动伸展开来，阻断两个电极之间原本的电流。而后，“人工肌肉”又自动卷起，两个电极之间产生电压，就能够为其他电动设备提供电能。

　　SRI试验成功的“浮标”装置上的单层“人工肌肉”尺寸为58cm×20cm，当水面产生高于6cm高的波浪时，每平方米的“人工肌肉”可产生3瓦左右的电能。由于“人工肌肉”的厚度只有100微米，所以如果层叠到几十层时，就可以增大输出功率。同时，在一个海面上放置一组规模上蔚为壮观的发电“浮标”组，其发电功力就颇为可观了。

　　未来能源开发新方向

　　能源问题已成为制约人类社会可持续发展的关键问题，而人类曾经对能源毫无节制的开采滥用，已经造成了无可挽回的损失。如何通过利用自然界的太阳能、风能、水能、地热等，替代传统的石油和煤炭能源，已经迫在眉睫。

　　其实，利用海浪发电早就有了先例。1985年和1986年，挪威在卑尔根市附近的岛屿上，分别建成了500千瓦多振荡水柱波浪发电站和350千瓦收缩水道水库式波浪发电站。但是，这些波浪发电站都有一定的条件限制，首先是浪要足够大，水浪落差要足够高，都必须在数米以上，同时它们又都是固定的发电设备，而海洋环境又相当复杂，因此这些发电设备很容易受到损坏。比如挪威的两个发电站，一个在工作一年以后被巨浪打坏了，另一个发电机的收缩水道被海浪所冲击的岩石堵塞，也早已经被人们遗忘。

　　尽管受到了种种挫折，但是人类从来没有放弃过开发水中能量的行动。SRI研究所在研发“人造肌肉”之前，已经尝试了其他利用能源的方法。他们曾经制造过一种特殊的鞋子，能够让穿鞋者把自己在走路时所产生的动能转换成电流，直接为用户所携带的手机提供能量。但是，由于这些鞋子在发电时，会产生很高的电压，以至于在使用时，可能会把手机直接“烧”糊了。在运动鞋发电机的开发上并不顺利，但是SRI却将这一想法运用到了“浮标”发电机上，并且初战告捷。根据研发机构负责人的估计，两年之内，加上导航仪、通讯设备和传感器，“浮标”发电机就能够投入商业应用。而在五到十年以后，这些“浮标”就能够投入大规模的工业发电应用。

　　“这个消息令人相当振奋。”得克萨斯州州立大学的化学教授雷·巴赫曼说，“与那些矗立在风口浪尖、难以控制的远程发电设备相比，这些‘浮标’为人类的未来能源开发指明了新的方向。”