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  日前，北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院張海霞教授課題組利用靜電紡絲工藝，成功研制出可用于柔性表面按壓能量采集和人體生理信號(hào)檢測(cè)的壓電摩擦復(fù)合式納米發(fā)電機(jī)。相關(guān)研究成果以《用于生物機(jī)械能采集和生理信號(hào)監(jiān)測(cè)的柔性纖維基復(fù)合納米發(fā)電機(jī)》（Flexible fiber-based hybrid nanogenerator for biomechanical energy harvesting and physiological monitoring）為題， 于2017年5月發(fā)表于納米科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域重要期刊《納米能源》（Nano Energy）上（DOI: 10.1016/j.nanoen.2017.05.047）；前沿交叉學(xué)科研究院2015級(jí)博士研究生陳學(xué)先為論文第一作者，張海霞為通訊作者。

  該復(fù)合式納米發(fā)電機(jī)采用靜電紡絲工藝加工的柔性納米纖維作為功能材料和電極骨架，通過(guò)添加導(dǎo)電納米材料制作柔性電極，引入納米結(jié)構(gòu)增加表面摩擦層接觸面積。與此同時(shí)，針對(duì)摩擦發(fā)電機(jī)需相對(duì)位移和壓電發(fā)電機(jī)需產(chǎn)生形變的工作特點(diǎn)，課題組將二者垂直結(jié)合，構(gòu)成多層薄膜狀結(jié)構(gòu)，從而使器件可保形覆蓋在人體皮膚等柔性表面，并在外力情況下隨柔性物體一起產(chǎn)生形變，進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換；其中，摩擦發(fā)電機(jī)部分將物體與器件接觸分離過(guò)程中的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能輸出，壓電發(fā)電機(jī)部分則對(duì)器件形變過(guò)程中的機(jī)械能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換，由此提升器件在一次按壓釋放過(guò)程中的能量采集效率。除了針對(duì)柔性表面進(jìn)行能量采集外，由于壓電靜電紡絲薄膜具有較高的壓力靈敏度，器件還可貼附于人體腹部或手腕處，用于呼吸、脈搏振動(dòng)等生理信號(hào)的監(jiān)測(cè)，在自供能健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。

  此項(xiàng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重大科學(xué)研究計(jì)劃、北京市科技計(jì)劃、北京市自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。

  原文鏈接：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285517303269