Nanogenerators with Superwetting Surfaces for Harvesting Water/Liquid Energy

能量收集 材料科学 纳米技术 润湿 液态水 工程物理 能量(信号处理) 工程类 物理 复合材料 量子力学 热力学
作者
Yang Wang,Shouwei Gao,Wanghuai Xu,Zuankai Wang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:30 (26) 被引量:183
标识
DOI:10.1002/adfm.201908252
摘要

Abstract Water covers about 70% of the earth's surface and contains tremendous energy that remains untapped. Despite success in harvesting hydrodynamic energy based on heavy‐weight and bulky electromagnetic generators, a great deal of water energies stored in the low‐frequency flow of water such as in the form of raindrops, river/ocean waves, and the tide, remain largely untapped. In spite of diversity in development strategies and working mechanisms, engineering efficient water energy harvesting devices, especially nanogenerators, requires the elegant control of interfacial properties of substrates for rapid liquid mass and momentum transfer and effective electron generation/transfer. In particular, inspired by various special wetting phenomena in nature, the design of superwetting surfaces offers a new dimension to fundamentally mediate the way the liquid, as well as the charge, interact with the substrate. Herein, the latest progress in the development of nanogenerators with three distinctive interface types—solid/liquid, solid/solid, and liquid/liquid interfaces—are summarized and their representative applications, challenges, and future perspectives are highlighted.
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