重庆大学物理学院郭恒宇教授科研团队与中科院北京纳米能源与系统研究所王中林院士团队合作在《Advanced Materials》上发表了题目为“A Mobile and Self-Powered Micro-Flow Pump Based on Triboelectricity Driven Electroosmosis”的研究论文，该论文首次报告了由摩擦纳米发电机驱动的超便携和运动控制的摩擦电电渗泵（TEOP）。在实验中，滑动模式的摩擦纳米发电机产生 ≈35 kV 的开路电压和 ≈1 μC 的短路电荷，被用作高压电源来驱动电渗泵。并且系统地表征和分析了电渗流的生产性能和摩擦电电渗泵的运行机制。结果证明摩擦纳米发电机的滑动距离和速度能够精确控制电渗流（精度：0.4nL）。单个微通道（深度：60 μm，宽度：100 μm，长度：20 mm）摩擦电电渗泵的微流量和泵压分别达到≈600 nL·min-1 和 ≈300 Pa ，同时具有低至 1.76 J cm-3·nL-1 的焦耳热。然而在相同电压下的传统高压源驱动的电渗泵流速却只有50 nL·min-1，并且产生高达8.12 J cm-3·nL-1的焦耳热。最后通过利用旋转摩擦纳米发电机，实现了恒定和连续的电渗流，并成功展示了其在微冷却系统和药物输送和混合中的应用。基于以上优势，摩擦电电渗泵在经济、便携、安全和运动控制的微流生成方面具有巨大的潜力，可以为微流体系统的多样性做出贡献。

图1.摩擦电电渗流泵的设计原型及其基本工作机制

图2.摩擦电电渗流泵的输出性能测试

图3.摩擦电电渗流泵的泵压测试

图4.摩擦电电渗流泵的潜在应用展示

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https://doi.org/10.1002/adma.202102765