近日,宁波诺丁汉大学理工学院的李达三首席教授朱光教授作为通讯作者在美国化学学会(American Chemical Society)旗下的Nano期刊上发表一篇题为 Highly Adaptive Solid–Liquid Interfacing Triboelectric Nanogenerator for Harvesting Diverse Water Wave Energy (用于收集波浪能的高适应性固/液界面摩擦纳米发电机)的学术文章,该期刊在2016-2017的最新影响因子高达13.942。


本次发表的文章展示了朱光教授团队在海洋生态环境传感器的新能源技术的最新研究成果。近年来海洋生态环境传感器逐步向小型化、智能化的方向发展,这对整个传感系统的能源补给、材料、通讯等方面提出了巨大挑战。针对这一问题,国内外开展了面向海洋生态环境传感器的新能源技术的研究,如太阳能、风能、温差能和波浪能。

相较于太阳能、风能和温差能,波浪蕴藏着巨大能量,并且具有更大的时间和空间适用范围这一优势。但由于波浪的运动是多向往复性运动,随机的运动特征导致能量的不稳定性,对于设计波浪能发电装置的各级能量转换装置也提高了难度。因此设计一个新型、简易、可持续的波浪能采集系统逐渐成为科技界的焦点。

朱光教授的研究团队利用二维阵列电极整流芯片集成结构设计将二维多方向运动的随机波浪机械能收集转换为电能输出,在多种随机波浪情况下均能高效率地收集和转换波浪机械能,制成基于固/液界面摩擦起电和二维阵列电极发电集成的柔性随机波浪摩擦纳米发电机。其结构优势主要体现在:同种随机波浪条件下,柔性摩擦纳米发电机发电输出随着二维阵列电极的阵列数的增加而增加;具有较高阵列数的摩擦纳米发电机在多种随机波浪条件下均可获得较高发电输出。

example image alt text

本研究提出的柔性摩擦纳米发电机收集波浪能驱动海洋无线传感信号发射,具有质量轻、成本低、环保节能和便于维护等优点,为实现远洋长时间无人监护的网络节点的供电问题和海洋远程自供能无线传感网络系统的实现提供了新的供能方案,具有重要的研究和实践应用价值。

朱光教授

李达三纳米材料和器件首席教授

朱光教授于2013年取得了佐治亚理工学院材料科学与工程博士学位。在加入宁波诺丁汉大学之前,朱光教授曾在中科院北京纳米能源与系统研究所担任研究员,并在2015-2017年,先后入选了中组部“青年计划”青年项目、北京市“海外高层次人才”项目,并获得北京市科学技术奖二等奖、中国产学研创新成果奖、“科学中国人”年度人物等奖项。

朱光教授主要从事基于功能纳米材料的柔性器件及其在人机交互和环境传感中的应用基础研究。2012年以来,在Nat. Commun.. Adv. Mater., Nano Lett.等国际一流刊物共发表第一/通讯作者论文40余篇,平均影响因子12,全部论文SCI总引用6500余次,H因子45,获得8项美国发明专利,申请中国发明专利45项,25项已授权。研究成果被Science和Nature等顶级科学期刊正面亮点评述,并被CNN、路透社、中央电视台和《中国科学报》等权威媒体深入报道。

发布于2018年05月17日