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郑海务教授课题组在Nano Energy上发表关于捕获水波能及构建海水自淡化系统和自驱动定位系统的研究成果

近日,郑海务教授课题组研究生王合义关于捕获水波能的摩擦纳米发电机及海水自淡化和自驱动定位系统的研究成果《A fully-packaged ship-shaped hybrid nanogenerator for blue energy harvesting toward seawater self-desalination and self-powered positioning》发表在国际顶级期刊Nano Energy[57(2019)616-624]上(SCI一区,IF=13.12)。文章链接:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2018.12.078

海洋中的水波能被认为是最有前途的清洁可再生能源之一,水波能在地球表面广泛分布且不受天气,季节和阳光的限制。然而水波能由于其自身频率低、振幅不规则的特点而不利于被收集,近年来, TENG(Triboelectric Nanogenerator)作为一种将机械能转换为电能的新技术,在收集低频环境能源方面展现出了广阔的应用前景。在本篇研究工作中,三种工作模式的TENG和EMG(Electromagnetic Generator)被巧妙地集成在一个SHNG(ship-shaped hybrid nanogenerator)中用于收集低频水波能。TENG和EMG的阻抗通过变压装置实现匹配。SHNG与基于电渗析原理的海水淡化装置构成自淡化系统,淡化率在24小时内达到98.5%,达到饮用水标准。该系统在一定程度上为海事工作者饮用水短缺问题提供了一个有效的解决方案。同时SHNG还被证明可以驱动射频发射器形成一个自供电无线定位系统,这一研究提供了多水源定位的可能性。

郑海务教授和香港中文大学訾云龙教授为本文的通讯作者。研究工作受到国家自然科学基金面上项目、河南省高校科技创新研究团队等项目的资助。