10月22日，記者從中國科學院青島生物能源與過程研究所（以下簡稱青島能源所）獲悉，該所綠色反應分離與過程強化技術中心李朝旭研究員帶領的高端材料制造組群研究團隊，成功開發(fā)液態(tài)金屬基自振蕩異質(zhì)膜材料，可用于電磁感應濕環(huán)境能量收集。相關成果于近期發(fā)表在《先進功能材料》上。

青島能源所研究團隊以天然多糖（海藻酸鈉）作為表面活性劑，研究了液態(tài)金屬和二維材料之間的界面作用機制，解決了兩者相容性問題?？蒲腥藛T構筑了二維材料/液態(tài)金屬微納米液滴的包覆結構，并實現(xiàn)了溶劑蒸發(fā)誘導液態(tài)金屬微納米液滴燒結，同時構筑了二維材料/液態(tài)金屬異質(zhì)膜。

“通過研究，我們發(fā)現(xiàn)該異質(zhì)膜在濕度梯度下具有自發(fā)的持續(xù)致動能力。經(jīng)過進一步研究，最終揭示了該膜兩側吸濕體積變化差異是其在濕度梯度下自持續(xù)致動的內(nèi)在機理。”青島能源所副研究員李明杰介紹，當科研人員將膜放置于強度為0.5特斯拉的永磁體磁場中時，膜自振蕩機械能在外回路中產(chǎn)生的交變電流高達每平方米1360微安。

濕度梯度驅動的自持續(xù)震蕩薄膜材料制備、結構及濕環(huán)境能量收集功能示意圖

該研究構筑的高導電自振蕩致動器能夠在濕環(huán)境中收集能量并給微型電子器件供能，可廣泛用于濕環(huán)境下的能量轉化與收集。該成果有效克服了目前濕氣發(fā)電過程難以持續(xù)的問題，不僅有利于推動自持續(xù)振蕩膜等智能材料的發(fā)展，也有望推動生物高分子作為能量收集材料的研究與發(fā)展。

審核編輯：劉清