内容介绍
- 我们2012年首次发明了摩擦纳米发电机(TENG)，它的应用范畴涉及到多个领域，例如微纳能源，自驱动传感，医疗健康，环境保护与检测，穿戴式与柔性电子器件，安防技术等。摩擦纳米发电机的原理是基于介质相对运动而产生的位移电流而把机械功转为电功的。当运动的频率变高时，就有“动而产生的电磁辐射”，为了描述这些未来科学的发展，我们推导出了低速运动介质中的动生麦克斯韦方程组（Maxwell equations for mechano-driven slow-moving media）。首次在电位移矢量D中增加了Ps项，其代表由于机械动而产生的表面电荷而引入的极化项，在麦克斯韦方程组中由原来的电磁转换引入了代表“动生电”的物理项及其力-电-磁耦合。正是由于这一项，我们才能推算出由于动而产生的电功输出和相应的电磁波辐射。延伸的麦克斯韦方程组基于两个条件：v << c；忽略由于介质运动而产生的相对论效应。因此新推导出的方程组适用于描述工程中有多个运动介质在实验室坐标系中所观测到的电磁现象。这种处理足以保证在实际技术应用中的准确性和精确性。而由于运动而辐射出的电磁场在空间的传播满足狭义相对论和麦克斯韦方程组。本报告主要介绍方程组的推导，推导的假设和未来潜在的应用。
我们的结论是：
- ① 对于周围有运动的介质，其真空中的电磁现象用经典的麦克斯韦方程组来描述。
- ② 对于一个有体积有边界运动的介质，其体内电磁场可用动生麦克斯韦方程组来描述。
- ③ 对于地球上的工程技术应用，在有介质运动的情况下可用动生麦克斯韦方程组来描述相应的电磁现象。
主讲人介绍
王中林院士，中国科学院北京纳米能源与系统研究所所长，中国科学院大学讲席教授，纳米科学与技术学院院长、佐治亚理工学院终身校董事讲席教授。王教授是2019年爱因斯坦世界科学奖(Albert Einstein World Award of Science)、2018年能源界最高奖 - 埃尼奖 (ENI award – The “Nobel prize”for Energy)、2015年汤森路透引文桂冠奖、2014年美国物理学会James C. McGroddy新材料奖、和2011年美国材料学会奖章(MRS Medal)等国际大奖得主。他是中科院外籍院士、欧洲科学院院士、加拿大工程院外籍院士，国际纳米能源领域著名刊物 Nano Energy （最新IF：19.08）的创刊主编和现任主编。
王院士是纳米能源研究领域的主要奠基人。他发展了基于纳米能源的高熵能源与新时代能源体系；开创了基于纳米发电机的自驱动系统及蓝色能源宏大领域，与基于压电电子学与压电光电子学效应的第三代半导体的崭新领域；建立了压电电子学、压电光电子学与摩擦电子学学科；发现了六个新物理效应：压电电子学效应、压电光电子学效应、压电光子学效应、摩擦伏特效应、热释光电子效应和交流光伏效应。王教授有上百个美国和国际专利，并孵化了五家企业。
