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近日,ScienceDaily与美国化学会新闻周刊(ACS News Service Weekly PressPac)以“Plugging into ocean waves with a flexible, seaweed-like generator”为题报道了大连海事大学轮机工程学院徐敏义教授团队在波浪能收集方面的最新进展。
美国《每日科学》(ScienceDaily)是互联网上最流行的科学新闻网站之一,该网站涵盖医药卫生,植物和动物,地球气候,天文学,物质和能源,计算机和数字等应用科学的各个领域。美国化学会旗下新闻周刊Chemical&Engineering News(简称C&EN)是美国化学会发行的一份周刊,是国际化学化工领域最具影响力的新闻周刊之一,它关注于化学世界的最新事件,报道与化学相关的科研、工业、教育等各方面的动态。
海洋物联网(Marine internet of things, MIoT)是海洋开发和保护的重要基础,它由大量的水下分布式传感器组成,用于监测波浪、潮汐等各种参数。这些传感器高度依赖电池,存在维护成本高、维修工作繁琐、电池污染环境等缺陷。利用原位海洋波浪能为海洋传感器供电成为了新的发展趋势。目前市面上多数波浪能采集装置为电磁发电机(EMG),但EMG在低频条件下很难保持高效工作。在不断变化的海洋环境下,亟需一种更加稳定的供电方式,持续为水下分布式传感器提供能量。针对上述问题,大连海事大学轮机工程学院、大连市海洋微纳能源与自驱动系统重点实验室徐敏义教授团队和中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士合作,提出了一种适用于海洋物联网供电的基于仿海草摩擦纳米发电机(S-TENG)波浪能采集装置。该团队选择由导电油墨覆盖的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),导电油墨覆盖的氟化乙烯丙烯共聚物(Fluorinated ethylene propylene, FEP)和两片聚四氟乙烯膜(PTFE)制成仿海草摩擦纳米发电机(S-TENG),灵活的柔性结构使其能在沿岸水面、水中和水下实时将波浪能转化成电能。综上,柔性、低成本、强适应性、高稳定性的仿海草摩擦纳米发电机(S-TENG)可应用于海上浮标的能源供给、水下电站和沿海堤坝的波浪能能量采集,是实现海洋物联网(MIoT)水下传感器自驱动工作的有效方法。
相关成果发表在ACS Nano上。论文的第一作者为大连海事大学轮机工程学院博士生王岩,共同第一作者为大连海事大学轮机工程学院硕士生刘翔宇、大连海事大学轮机工程学院硕士生王雅巍,通讯作者为中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士,共同通讯作者为大连海事大学轮机工程学院徐敏义教授。
阅读直达链接:
美国化学会新闻周刊报道:https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/presspacs/2021/acs-presspac-october-20-2021/plugging-into-ocean-waves-with-flexible-seaweed-like-generator-video.html
ScienceDaily报道:https://www.sciencedaily.com/releases/2021/10/211020135844.htm