【產(chǎn)通社，3月27日訊】中國科學(xué)院（Chinese Academy of Sciences）官網(wǎng)消息，蒸發(fā)誘導(dǎo)的水伏效應(yīng)（Evaporation-induced hydrovoltaic effect）為可持續(xù)能源開發(fā)及自供電離子傳感開辟了新方向，其核心機(jī)制在于水流驅(qū)動的離子經(jīng)過具有交疊雙電層的納米通道發(fā)生選擇性遷移，進(jìn)而在通道頂端差異化積累產(chǎn)生與離子濃度相關(guān)的電壓信號。然而，固-液界面復(fù)雜參數(shù)對水伏傳感器件性能的影響機(jī)制尚缺乏系統(tǒng)研究，具體包括通道結(jié)構(gòu)影響的納米通道流動阻力與離子選擇性間的平衡效應(yīng)問題；固-液界面動態(tài)相互作用中，材料導(dǎo)電性差異和電極選擇等難以量化的因素，可能抑制或增強(qiáng)水伏性能，相關(guān)機(jī)制亟待揭示；此外，環(huán)境溫濕度和風(fēng)速、溶液特性等多因素耦合對水伏效應(yīng)的影響缺乏系統(tǒng)性研究模型。因此，深入研究這些核心問題對于推動高性能水伏離子傳感的發(fā)展和應(yīng)用具有重要意義。

針對上述問題，中國科學(xué)院蘇州納米所張珽團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新地提出多維納米通道調(diào)控策略構(gòu)建高性能柔性水伏離子傳感器件。通過浸涂-碳化工藝調(diào)控了納米通道的尺寸、材料導(dǎo)電性及表面特性（圖1），并系統(tǒng)揭示了固-液界面（包括結(jié)構(gòu)、材料電導(dǎo)率、表面性能及環(huán)境因素）設(shè)計(jì)與高性能水伏離子傳感器件之間的關(guān)聯(lián)規(guī)律，并將其應(yīng)用于可穿戴汗液電解質(zhì)監(jiān)測，為發(fā)展高性能水伏產(chǎn)能與離子傳感器件及應(yīng)用提供了理論與實(shí)踐支撐。相關(guān)工作以Multidimensional Nanochannel Regulation for High-Performance Flexible Hydrovoltaic Sensing Devices為題發(fā)表在Advanced Functional Materials。中國科學(xué)院蘇州納米所博士后王永峰為文章第一作者，李連輝副研究員和張珽研究員為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學(xué)基金和中國博士后科學(xué)基金等基金的資助。

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https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202425225。（Robin Zhang，產(chǎn)通數(shù)造）    （完）