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  從無處不在的水循環(huán)中收集能量已經成為一種有前途的發(fā)電技術。鑒于此，東華大學王宏志教授，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)。基于織物中的單向導濕和負電荷通道誘導的電荷分離，可以實現持續(xù)的恒壓發(fā)電。在40% RH和20 °C環(huán)境下，單個Mac-fabric可實現0.144 W/m² (5.76 × 10² W/m³)的高功率輸出。通過組裝500個串聯(lián)和300個并聯(lián)的Mac-fabric單元，在25% RH和20 °C環(huán)境下實現350 V的串聯(lián)電壓和33.76 mA的并聯(lián)電流。數千個Mac-fabric單元被縫合到一個帳篷中，可直接為戶外環(huán)境中的手機等商用電子產品供電。Mac-fabric的輕質(300 g/m²)和柔軟特性使其成為現實環(huán)境中大面積集成和能量收集的理想選擇。相關成果以“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用

  相關研究成果以Phyto-inspired sustainable and high-performance fabric generators via moisture absorption-evaporation cycles為題發(fā)表于學術期刊Science Advances（DOI: 10.1126/sciadv.adk4620）。東華大學系論文唯一完成單位，材料科學與工程學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。