从无处不在的水循环中收集能量已经成为一种有前途的发电技术。鉴于此，东华大学王宏志教授，侯成义研究员等开发了一种可持续的吸湿-蒸发循环织物(Mac-fabric)。基于织物中的单向导湿和负电荷通道诱导的电荷分离，可以实现持续的恒压发电。在40% RH和20 °C环境下，单个Mac-fabric可实现0.144 W/m² (5.76 × 10² W/m³)的高功率输出。通过组装500个串联和300个并联的Mac-fabric单元，在25% RH和20 °C环境下实现350 V的串联电压和33.76 mA的并联电流。数千个Mac-fabric单元被缝合到一个帐篷中，可直接为户外环境中的手机等商用电子产品供电。Mac-fabric的轻质(300 g/m²)和柔软特性使其成为现实环境中大面积集成和能量收集的理想选择。相关成果以“Phyto-inspired sustainable and high-performance fabric generators via moisture absorption-evaporation cycles”为题发表在Science Advances上。

图1 植物蒸腾作用图

图2 Mac-fabric的仿生原理及电输出特性。

图6 Mac-fabric 电输出的优化

图7 Mac织物的大规模制备及其作为便携式能源的应用

  相关研究成果以Phyto-inspired sustainable and high-performance fabric generators via moisture absorption-evaporation cycles为题发表于学术期刊Science Advances（DOI: 10.1126/sciadv.adk4620）。东华大学系论文唯一完成单位，材料科学与工程学院博士研究生胡云浩为第一作者，王宏志教授、侯成义研究员、肖茹教授为论文共同通讯作者。