液態金屬基自振蕩異質膜 可用于濕環境能量收集
文章來源：科技日報 更新時間：2023-10-24 14:50:50
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科技日報訊 （記者宋迎迎 通訊員李明杰 車欣鵬）10月22日，記者從中國科學院青島生物能源與過程研究所（以下簡稱青島能源所）獲悉，該所綠色反應分離與過程強化技術中心李朝旭研究員帶領的高端材料制造組群研究團隊，成功開發液態金屬基自振蕩異質膜材料，可用于電磁感應濕環境能量收集。相關成果于近期發表在《先進功能材料》上。
青島能源所研究團隊以天然多糖（海藻酸鈉）作為表面活性劑，研究了液態金屬和二維材料之間的界面作用機制，解決了兩者相容性問題。科研人員構筑了二維材料/液態金屬微納米液滴的包覆結構，并實現了溶劑蒸發誘導液態金屬微納米液滴燒結，同時構筑了二維材料/液態金屬異質膜。 “通過研究，我們發現該異質膜在濕度梯度下具有自發的持續致動能力。經過進一步研究，最終揭示了該膜兩側吸濕體積變化差異是其在濕度梯度下自持續致動的內在機理。”青島能源所副研究員李明杰介紹，當科研人員將膜放置于強度為0.5特斯拉的永磁體磁場中時，膜自振蕩機械能在外回路中產生的交變電流高達每平方米1360微安。 該研究構筑的高導電自振蕩致動器能夠在濕環境中收集能量并給微型電子器件供能，可廣泛用于濕環境下的能量轉化與收集。該成果有效克服了目前濕氣發電過程難以持續的問題，不僅有利于推動自持續振蕩膜等智能材料的發展，也有望推動生物高分子作為能量收集材料的研究與發展。 |
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