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卢布尔雅那财富所制备生物基飞米纤维气凝胶发电器件_资源信息_衣裳工业网网投平台。另一方面,在自然界中,很多生物体及人体生理过程中伴随着基于体液/组织液的生物电现象。例如,树液在树干中自下往上运输会产生流动电势;细胞膜由于内外离子及浓度差异,存在跨膜电势。尽管生物质产量巨大,成本低廉且绿色可再生,利用生物基材料与水/湿气的相互作用制备发电装置,仍然具有很大的挑战。

相关研究工作以Gradient doped polymer nanowire for moistelectric
nanogenerator
为题,已于近日发表在国际著名期刊《纳米能源》上。文章第一作者为北京理工大学聂肖威博士,通讯作者为北京理工大学陈南教授和曲良体教授。该研究工作得到了国家自然科学基金、北京市自然科学基金等基金项目的支持。

随着能源危机和环境问题的日益加剧,绿色、可再生能源器件的研究和应用得到了全球的广泛关注。其中,太阳能、热能、机械能、风能、生物电化学能源等陆续被用来发电,在自供电系统和可穿戴领域有广泛的应用前景。然而,上述能源形式在应用上仍然有较多限制,例如太阳能发电装置需要持续光照;摩擦或者压力发电需要持续的相对运动,对材料与装置的机械性能要求较高。

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近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所李朝旭研究组发现:生物质纳米纤维(纤维素纳米纤维、蚕丝纳米纤维、甲壳素纳米纤维、Amyloid纳米纤维等)气凝胶具有良好的空气吸湿性能。这主要是因为一方面生物基纳米纤维材料表面具有丰富的亲水基团;另一方面基于开尔文毛细冷凝原理,纳米纤维的小尺寸效应和气凝胶的层级孔道结构更有利于蒸汽的凝结。因此,当具有一定湿度的气流通过该气凝胶时,蒸汽会以结合水和自由水的形式被气凝胶捕获,纤维表面羧基等基团解离进而在纤维表面形成双电层,气凝胶前后具有湿度差,前端湿气冷凝与后端的水分蒸发达到平衡,气凝胶内部表面和孔道中的溶液流动形成流动电势,从而制成生物基纳米纤维气凝胶湿气发电机。进一步研究表明该发电机基本符合斯莫鲁霍夫斯基流动电势公式。

梯度掺杂的聚合物纳米线湿气发电机