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利用磁性复合材料的非接触摩擦纳米发电机
近日，香港理工大学的郝建华（点击查看介绍）团队通过利用磁性复合材料，研制出非接触摩擦发电机，并成功应用于绿色能源的收集。相关研究结果分别在Advanced Materials和Nano Energy发表，并选为封面页。
伴随着人类社会的急速发展，人们对电力能源的需求急剧上升。传统能源如石化能源的巨大消耗，导致了日益严重的温室气体效应和其它环境污染，如何收集绿色能源诸如太阳能、风能与环境机械能，成为了各界关注的热点。相比于传统太阳能电池的复杂制备方式，基于摩擦生电原理而诞生的摩擦发电机具有制备简单、高能源转化率等优势，能够有效地将环境机械能转换为电能。摩擦生电现象，在人们日常生活中十分普遍，比如秋冬季更换衣服，在衣物间产生的电火花；以及摩擦玻璃棒能够吸附遂纸片，都属于摩擦生电现象。如何收集摩擦产生的电能，并应用于实际生活，越来越吸引科研人员的关注。伴随着穿戴电子设备的发展，如何收集人体运动的机械能并为穿戴电子设备充电，随着摩擦发电机和压电纳米发电机的诞生而成为可能。但传统摩擦发电机必须与外界机械运动接触，从而导致摩擦发电机的电极和活性材料产生碰撞损耗和界面污染。同时外界环境因素如粉尘、水汽等，容易吸附在活性层表面，进而降低摩擦发电机性能。
香港理工大学郝建华教授团队研发的非接触摩擦发电机成功的弥补了上述缺憾。该团队通过将通过利用磁性合金(FeCoNi)/聚合物复合材料在磁场力作用下的驱使运动，实现了复合材料和磁体间的贴合作用，通过结合摩擦发电机，将外界机械力转化为摩擦发电机活性层与金属电极的贴合分离。由于将外界机械运动与摩擦发电机分离，从而形成新型非接触摩擦发电机。外界机械力不能与摩擦发电机器件直接接触，从而避免了传统摩擦发电机中外界机械运动导致的电极损坏和有效材料污染等问题。进一步研究非接触摩擦发电机，能够有效地将外界机械能转化为电能和光能。通过将非接触摩擦发电机于机械结构连接，能够有效应用于风能和水能的收集，并转化为电能和光能。
相关成果近期分别发表在《Advanced Materials》和《Nano Energy》上，文章第一作者是香港理工大学博士后黄龙彪。
1. 该论文作者为：Long-Biao Huang, Gongxun Bai, Man-Chung Wong, Zhibin Yang, Wei Xu, Jianhua Hao
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：
Magnetic‐Assisted Noncontact Triboelectric Nanogenerator Converting Mechanical Energy into Electricity and Light Emissions
Adv. Mater., 2016, 28, 2744-2751, DOI: 10.1002/adma.201505839
2. 该论文作者为：Long-biao Huang, Wei Xu, Gongxun Bai, Man-Chung Wong, Zhibin Yang, Jianhua Hao
原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：
Wind energy and blue energy harvesting based on magnetic-assisted noncontact triboelectric nanogenerator
Nano Energy, 2016, 30, 36-42, DOI: 10.1016/j.nanoen.2016.09.032
郝建华教授简介
郝建华教授，本科、硕士和博士毕业于华中科技大学，并先后工作于美国Penn State University，加拿大University of Guelph和香港大学。2006年起，郝建华教授加盟香港理工大学，现为应用物理系副主任。目前，郝建华教授已发表超过200篇学术论文，研究兴趣包括金属离子掺杂发光材料与器件、功能性薄膜、二维材料、压电光子学和纳米发电机。
http://www.x-mol.com/university/faculty/35066