近日📍，意昂体育平台信息科學技術學院張海霞教授課題組博士研究生韓夢迪🧎🏻♂️➡️、張曉升提出了一種基於壓電與摩擦生電復合原理的納米發電機，在復合微能源研究中取得重要進展。通過製備具有納米結構的表面，該復合式納米發電機可以直接點亮10個商用發光二極管（LED）🧓，單次發電即可使4位液晶屏持續點亮15秒。該器件結合獨特的“r”型結構⛹🏿♂️🕖，可以集成在電腦鍵盤中，將日常打字過程中的機械能轉化成電能並加以利用🚵🏻。基於此項研究成果🚚，題為r-shaped hybrid nanogenerator with enhanced piezoelectricity的學術論文發表在ACS Nano（http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nn404023v) 上👨🏻💻，通訊作者為兩位博士生的指導老師張海霞教授。
“r型”復合式納米發電機
納米發電機是目前能源領域的研究熱點之一，基於各種原理的納米發電機可以將機械能轉化為電能，得到廣泛關註🍓。然而，以往研究大多只采用一種工作原理，能量轉化效率並不高。韓夢迪、張曉升等人創造性地提出通過將壓電發電與摩擦發電相結合，實現不同原理納米發電機的優勢互補，從而提高了能量轉化效率。他們通過比較不同基底的壓電納米發電機輸出，研究摩擦電荷對原有壓電輸出的影響，提出了一種簡單有效地提升壓電輸出的方法👒。此外，還系統地分析了復合式納米發電機的工作原理，對壓電部分👂、摩擦部分的輸出電壓、電流、充電能力🔠🚴🏼、可靠性等進行詳細表征，並運用有限元方法仿真🧜，具有高度的創新性🧑🏽✈️。
這是張海霞教授課題組今年在微能源領域取得的系列進展之一🚦。此前他們已經分別研發成功輸出功率密度很高的納米摩擦發電機（Nano Letter👳🏽🧑🏿🎄，DOI: 10.1021/nl3045684，2013；Nano Energy，DOI:10.1016/j.nanoen.2013.04.009，2013）、國際上第一個透明的單表面摩擦納米發電機（Energy Environment Science，DOI:10.1039/C3EE42311E，2013）🏊🏻，以及能夠有效收集環境中振動能的低頻寬頻帶復合發電機（《中國科學E：技術科學》🧑🏻🦯➡️，2013, 56 (8): 1834-1841）等等，得到國內外同行的高度關註，對進一步實現具有自供能的消費類電子產品和物聯網的自主式智能節點具有重要的意義和價值🖍。
上述系列研究工作得到國家自然科學基金🩺、國家“863計劃”和教育部高等學校博士學科點專項科研基金等資助。
編輯：Moo
