可穿戴设备在医疗健康、物联网和机器人等领域具有广泛需求, 其发展具有小型化、轻量化、柔性化的趋势, 然而便携式、持续稳定的能源供给方式是限制其应用的瓶颈问题。

基于水伏效应的新型环境能源捕获技术为解决可穿戴设备的持续能源供给问题提供了新的机遇。相关研究表明, 碳纳米材料在对水能的转换与利用中展现了独特的优势.。

近日，上海大学材料科学与工程学院冯思佳等以导电炭黑为水伏材料, 通过简易的浸涂法及材料表面浸润性调控, 制备了水伏效应和原电池反应产能机制协同作用的可编织柔性纤维状水伏纳米发电机。

纤维状水伏纳米发电机的制备流程图

 其在纯水及多种盐溶液中均能实现持续稳定的产电, 突破了目前水伏发电机对于水源中极低离子浓度要求的限制。 值得一提的是, 该水伏纳米发电机可以利用人体汗液直接发电, 有望作为柔性可穿戴设备稳定的能源供给方式, 解决柔性电子器件的持续能源供给问题。相关研究成果以《可编织柔性纤维状水伏纳米发电机》为题于10月29日在《中国科学·技术科学》进行了网络首发。

研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和青年科学基金的资金支持。