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　　界面的摩擦起電性質(zhì)與其所處環(huán)境密切相關(guān)，通常高濕度的大氣會加速摩擦起電過程中靜電荷的傳輸和耗散，大大降低摩擦納米發(fā)電機(TENG)等器件在能源收集與自供電傳感檢測等領域的應用。另外，環(huán)境濕度對界面摩擦電荷的產(chǎn)生、傳輸和靜電積累的影響機制尚不清晰。

　　“如何通過材料選擇與設計實現(xiàn)高濕環(huán)境下器件的高性能輸出與穩(wěn)定運行仍是迫切需要解決的問題。”王道愛介紹。

　　PVA基中間吸附層材料富含的羥基官能團，能與呼出的水蒸氣分子自發(fā)形成氫鍵固定水分子，實現(xiàn)高濕度下摩擦起電能力的增強。同時，PVA材料優(yōu)異的電荷儲存性能可大大減緩電荷的耗散速率，并可通過拍打、摩擦等簡單易行的方式實現(xiàn)口罩自充電，延長其有效使用壽命，此技術(shù)被成功授權(quán)專利。

　　“盡管PVA材料可作為一種性能優(yōu)異的耐濕型摩擦電正極材料，但其較差的介電、耐磨損性能限制了其作為摩擦電材料的長期使用。”王道愛說，基于此，該團隊與中國海洋大學陳守剛教授團隊合作，通過PVA與MXene(一種常見的二維材料)材料的復合改性，設計了一種面向海洋濕熱苛刻環(huán)境的PVA-PVDF基摩擦電器件。得益于MXene表面的親水性基團和其在PVA基質(zhì)中的平行層狀分布，提高了PVA的耐濕性、耐磨性和介電性能，并利用其收集海洋藍色能源實現(xiàn)了自供電的海洋防腐防污。另外，該團隊通過進一步設計制備了聚丙烯腈/聚乙烯醇-氯化鈣復合薄膜，進一步提高了PVA的耐濕性和力學性能，拓展了復合PVA材料的應用潛力，為利用藍色海洋能源原位實現(xiàn)海水淡化提供了一種新型的功能材料。