海面下bjTENG的仿生最优结构及其工作流程。图片由佐治亚理工大学王忠林提供

受水母的启发，研究人员设计出了一种能从波浪中获取能量并能够探测水面波动的摩擦纳米发电机。

佐治亚理工学院的主要研究人员王忠林说，仿生水母摩擦纳米发电机（bjTENG）能够实现“蓝色能量梦”。王先生的团队与北京纳米能源与系统研究所及国家纳米科学与技术中心的同事们一起进行了这项研究，他们通过将聚二甲基硅氧烷（PDMS）作为密封包装，聚四氟乙烯（PTFE）薄膜作为摩擦发电机，以及两种金属（Cu 和Al）来做电极，成功地制造出了这一装置。

      “我们从水母能够通过身体的快速收缩来进行游泳的行为中获得了灵感”，王忠林解释说。“我们所制备的bjTENG是利用了一种具有形状自适应性、密封包装和独特回弹性结构的聚合物薄膜作为摩擦生电材料。”

该器件在0.75 Hz的低频振荡下能够展现出143 V，11.8 mV / m2和22.1 uC / m2的持续性能——这足以为众多发光二极管或一个温度传感器供电。电位和电流是通过电荷分离机制产生的。最初，PTFE和Al电极接触，没有电位差产生；而当器件被波浪挤压时，PTFE膜/ Al电极就会向Cu电极移动，引起电荷分离；当它恢复原状时，电荷便会在电极之间流动。

“在波致装置的收缩过程中，摩擦电材料会时而接触时而分离。基于摩擦生电以及静电感应的耦合，电荷便会来回流动。”王解释说。

该设备有许多潜在的应用。比如，可以将它附着在船体上以收集波浪的能量，或者将它用于海洋中自供电的液面波动传感器。

王说：“我们相信bjTENG是一项重要的技术，因为其具有高灵敏度、高形状自适应性，以及在深水中收集波浪能量的能力。”

由于该装置是密封的，在水深为1m的范围内工作良好。此外，它所采用的是便宜且易于制造的传统材料。

同时，王也承认：“要广泛应用这项技术，仍有一些问题需要克服。其中最为主要的问题可能是bjTENG的耐用性。装置制造中所用的有机材料在咸水和阳光下会降解，因此可能需要像用于水下电缆的高粘物的新型防水材料。”

王确信，这些问题一定会被解决，从而实现能与太阳能或风能相媲美的“蓝色能源”网的最终梦想。

文章来自materialstoday网站，原文题目为Nanogenerat or promises blue energy dream