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  大自然中，能量流動(dòng)無(wú)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(wú)時(shí)無(wú)刻不伴隨著動(dòng)態(tài)的質(zhì)量與熱量傳輸過(guò)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(wú)序分布的高熵能源的有效收集與利用對(duì)物聯(lián)網(wǎng)和傳感器時(shí)代的分布式、移動(dòng)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(guò)蒸發(fā)驅(qū)動(dòng)水分流經(jīng)功能化納米孔道，在固-液界面實(shí)現(xiàn)環(huán)境熱能到電能的熱電轉(zhuǎn)化。太陽(yáng)能熱輻射實(shí)現(xiàn)局域升溫加快水蒸發(fā)的界面蒸發(fā)是近來(lái)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(shí)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(kāi)教授合作報(bào)道了通過(guò)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(jì)，實(shí)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(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51905085、52175266、51975502)與國(guó)家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目(31925028)等資助。

 圖1界面蒸發(fā)驅(qū)動(dòng)的熱電轉(zhuǎn)化策略設(shè)計(jì)

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