本報南京12月20日電 （記者鄭晉鳴 通訊員徐曉陽）記者從南京航空航天大學獲悉，該校納米科學研究所團隊在對石墨烯等二維覆層體系的流—固—電耦合系統(tǒng)的研究中，發(fā)現(xiàn)了石墨烯新的動電效應(yīng)以及廉價炭黑材料的水蒸發(fā)發(fā)電技術(shù)。該團隊以“正浮現(xiàn)的水伏技術(shù)”為題在《自然·納米技術(shù)》雜志發(fā)表綜述論文，系統(tǒng)介紹了納米碳材料水中捕能方面的國內(nèi)外研究進展，提出了“水伏效應(yīng)”的概念。
　　該團隊的一系列研究顯示，納米碳材料可通過與各種形式的水相互作用而持續(xù)輸出高達伏級的電能，這種現(xiàn)象被稱為“水伏效應(yīng)”，為從自然水循環(huán)過程中捕獲電能，提升水能利用上限提供了新的技術(shù)途徑。據(jù)了解，團隊在石墨烯等二維材料理論和實驗研究的基礎(chǔ)上，對石墨烯等二維覆層體系的流—固—電耦合開展了系統(tǒng)的研究，發(fā)現(xiàn)了“曳勢”“波動勢”兩種新的動電效應(yīng)；并總結(jié)出雙電層邊界運動發(fā)電的新的動電效應(yīng)理論；實現(xiàn)了基于“曳勢”的書畫傳感、云霧雨滴能量收集等新技術(shù)。
　　此外，該團隊與華中科技大學研究團隊合作研究中發(fā)現(xiàn)：廉價的碳黑等納米結(jié)構(gòu)材料可通過大氣環(huán)境下水的自然蒸發(fā)產(chǎn)生持續(xù)的伏級電壓和直流電流，空氣中的濕度變化也可以通過碳納米材料轉(zhuǎn)換成電信號。這些研究成果演示了水伏技術(shù)的發(fā)展?jié)摿??！凹{米功能材料擔當著把水中波動能、蒸發(fā)能等無法直接使用的能量轉(zhuǎn)化成有用電能的‘橋梁’作用。”南京航空航天大學納米科學研究所團隊成員張助華教授說。
　　“‘水伏效應(yīng)發(fā)電’將是現(xiàn)有綠色能源體系的有力補充?！敝袊茖W院院士、南京航空航天大學納米科學研究所所長郭萬林說，水蒸發(fā)無處不在，不受天氣、時空的影響，水伏系統(tǒng)可結(jié)合風能、太陽能、廢熱等顯著提高蒸發(fā)發(fā)電量，具有獨特的應(yīng)用前景。
　　目前，數(shù)平方厘米薄膜產(chǎn)生的電能已經(jīng)能夠直接驅(qū)動液晶顯示器。在未來，經(jīng)過持續(xù)的研究，“水伏效應(yīng)發(fā)電”不僅有望給手機充電，還可能驅(qū)動大部分的移動電子器件，甚至走進大眾生活的方方面面。更具深層意義的是，“水伏效應(yīng)”還與大腦中的電信號在體系上具有類似之處，相關(guān)研究有助于啟發(fā)人們進一步認識大腦的奧秘，并以此為基礎(chǔ)發(fā)展類腦人工智能技術(shù)。