大自然中，能量流動無處不在。自然光照，雨滴下落，微風(fēng)輕拂，自然蒸發(fā)…。這些自然現(xiàn)象無時無刻不伴隨著動態(tài)的質(zhì)量與熱量傳輸過程。然而，這些低品位天然能源卻往往被能源匱乏與碳中和的當(dāng)代人所忽視。這種無序分布的高熵能源的有效收集與利用對物聯(lián)網(wǎng)和傳感器時代的分布式、移動式、小功率但數(shù)量劇增的小電源頭網(wǎng)絡(luò)，意義重大。
研究表明，水蒸發(fā)發(fā)電的水伏效應(yīng)是環(huán)境能量收集的新思路，通過蒸發(fā)驅(qū)動水分流經(jīng)功能化納米孔道，在固-液界面實現(xiàn)環(huán)境熱能到電能的熱電轉(zhuǎn)化。太陽能熱輻射實現(xiàn)局域升溫加快水蒸發(fā)的界面蒸發(fā)是近來提出的極具啟發(fā)性的光熱轉(zhuǎn)化策略，將這種方法應(yīng)用于水伏發(fā)電實現(xiàn)高效熱電轉(zhuǎn)化是一種新嘗試。
近日，東北林業(yè)大學(xué)孫壯志教授、東北林業(yè)大學(xué)于海鵬教授、香港城市大學(xué)王鉆開教授合作報道了通過仿生蛾眼表面的光捕獲結(jié)構(gòu)構(gòu)建與多功能層的層次設(shè)計，實現(xiàn)高效的水蒸發(fā)發(fā)電和連續(xù)功率輸出。相關(guān)成果“Achieving efficient power generation by designing bioinspired and multi-layered interfacial evaporator”發(fā)表于《Nature Communications》。東北林業(yè)大學(xué)為第一通訊單位，該研究已獲得國家自然科學(xué)基金項目(51905085、52175266、51975502)與國家杰出青年科學(xué)基金項目(31925028)等資助。
圖1界面蒸發(fā)驅(qū)動的熱電轉(zhuǎn)化策略設(shè)計
圖2界面蒸發(fā)的熱電轉(zhuǎn)化策略的工作機(jī)理
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-32820-0
