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  從無處不在的水循環(huán)中收集能量已經(jīng)成為一種有前途的發(fā)電技術(shù)。鑒于此，東華大學(xué)王宏志教授，侯成義研究員等開發(fā)了一種可持續(xù)的吸濕-蒸發(fā)循環(huán)織物(Mac-fabric)。基于織物中的單向?qū)窈拓?fù)電荷通道誘導(dǎo)的電荷分離，可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)的恒壓發(fā)電。在40% RH和20 °C環(huán)境下，單個(gè)Mac-fabric可實(shí)現(xiàn)0.144 W/m² (5.76 × 10² W/m³)的高功率輸出。通過組裝500個(gè)串聯(lián)和300個(gè)并聯(lián)的Mac-fabric單元，在25% RH和20 °C環(huán)境下實(shí)現(xiàn)350 V的串聯(lián)電壓和33.76 mA的并聯(lián)電流。數(shù)千個(gè)Mac-fabric單元被縫合到一個(gè)帳篷中，可直接為戶外環(huán)境中的手機(jī)等商用電子產(chǎn)品供電。Mac-fabric的輕質(zhì)(300 g/m²)和柔軟特性使其成為現(xiàn)實(shí)環(huán)境中大面積集成和能量收集的理想選擇。相關(guān)成果以“Phyto-inspired sustainable and high-performance fabric generators via moisture absorption-evaporation cycles”為題發(fā)表在Science Advances上。

圖1 植物蒸騰作用圖

圖2 Mac-fabric的仿生原理及電輸出特性。

圖6 Mac-fabric 電輸出的優(yōu)化

圖7 Mac織物的大規(guī)模制備及其作為便攜式能源的應(yīng)用

  相關(guān)研究成果以Phyto-inspired sustainable and high-performance fabric generators via moisture absorption-evaporation cycles為題發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊Science Advances（DOI: 10.1126/sciadv.adk4620）。東華大學(xué)系論文唯一完成單位，材料科學(xué)與工程學(xué)院博士研究生胡云浩為第一作者，王宏志教授、侯成義研究員、肖茹教授為論文共同通訊作者。