近日，信息科學技術學院張海霞教授課題組博士研究生孟博提出了一種單表面透明摩擦發電機。相關研究論文《單表面摩擦發電機及自供能觸覺傳感器》近期在線發表於相關領域權威期刊《能源與環境科學》（Bo Meng, Wei Tang, Zhi-han Too, Xiao-sheng Zhang, Mengdi Han, Wen Liu, Haixia Zhang. A transparent single-friction-surface triboelectric generator and self-powered touch sensorEnergy & Environmental Science, 2013, DOI: 10.1039/C3EE42311E；http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2013/ee/c3ee42311e）💌。

該工作采用單摩擦表面結構，簡化器件設計及製備工藝，極大提高了透明發電機的輸出，並拓展了摩擦發電機的應用領域。當手指等可動物體與摩擦表面觸碰並分離時，即與摩擦表面構成摩擦副，產生摩擦電荷🧢。在摩擦電荷所產生的電場驅動下，電荷經由外部負載電路，不斷在感應電極和參考地之間往復流動，形成電流，從而將可動物體運動的機械能轉化為電能輸出🪃。在手指輕敲驅動下，其輸出電壓達130 V，輸出電流密度約為1 μA/cm2，遠高於現有的透明納米發電機。將此發電機裁剪、裝貼於智能手機屏幕上，在用戶日常操作下，輸出電能可同時點亮3個發光二極管🧡。進一步地，作者以此發電機為基礎，利用二極管搭建邏輯電路🧑🏼‍✈️，開發了自供能的觸覺傳感器。當手機用戶觸摸由4個單表面摩擦發電機構成的觸摸板時，即可驅動單色液晶顯示屏，並在屏幕上顯示對應的數字🛳。基於該項工作，將有望進一步開發出自供能的觸控面板和電子皮膚等產品🕐。

該項研究得到國家自然科學基金、國家“863計劃”和教育部高等學校博士學科點專項科研基金等資助。

編輯：Moo