近日，我校電子信息學(xué)院智能微傳感器與微系統(tǒng)教育部工程研究中心王高峰教授團(tuán)隊在國際頂級學(xué)術(shù)期刊Advanced Science（影響因子16.806）上發(fā)表研究論文Harvesting water-evaporation-induced electricity based on liquid-solid triboelectric nanogenerator(DOI: org/10.1002/advs.202201586)。我校電子信息學(xué)院博士研究生池金谷為論文第一作者，劉超然副教授、董林璽教授、王高峰教授和佐治亞理工學(xué)院王中林院士為共同通訊作者；浙江大學(xué)車錄鋒教授、我校李杜娟、楊偉煌副教授、樊凱老師及中國計量大學(xué)李青教授為論文共同作者。杭州電子科技大學(xué)為本論文第一單位。
自然界無處不在、一刻不停的水在自然蒸發(fā)過程中蘊(yùn)藏著巨量且有待開發(fā)的能量。本文根據(jù)Wang’ Model液固摩擦發(fā)電理論設(shè)計了一種水蒸發(fā)誘導(dǎo)的納米發(fā)電機(jī)。本文以微納尺寸的多孔陶瓷材料為載體，分別從器件結(jié)構(gòu)、環(huán)境溫濕度、蒸發(fā)液離子濃度等方面對納米發(fā)電機(jī)的輸出性能進(jìn)行優(yōu)化，可實現(xiàn)穩(wěn)定的直流輸出電壓高達(dá)0.7 V、電流0.3 μA。通過電學(xué)陣列化連接納米發(fā)電機(jī)，輸出電能能夠成倍增長，可以驅(qū)動小型電子計算器持續(xù)工作。此外，本文也從理論上對水蒸發(fā)發(fā)電過程中的液固摩擦發(fā)電機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)分析。實踐方面，本文所設(shè)計的新型納米發(fā)電機(jī)魯棒性好、制備工藝簡單、成本低廉，為水自然蒸發(fā)能量采集技術(shù)走向大規(guī)模工程實踐應(yīng)用提供了一種有效的解決方案。
