雨滴也能发电？可穿戴的自清洁/充电电源系统（SPS）实现这一梦想

北京科技大学的研究人员报告了一种可穿戴的自清洁/充电电源系统（SPS），它可以将落下雨滴中的势能转换为电能。

可穿戴便携式电子设备需要稳定和持续的能源来连续运行。雨滴中含有大量实现此目的的机械能。从环境角度来看，利用可再生能源来满足这些要求非常具有吸引力。

电磁发电机，即摩擦电纳米发电机（H-TENG），有望应用于可穿设备。但产生的是交流电流不适合需要连续功率输入的设备。将H-TENG与超级电容器（SC）集成，可以安全有效地存储能量。这种方法为设备充电提供了一种潜在的解决方案。 此外，设计一种具有内置抗污染能力的设备对于防止性能下降至关重要。

在Advanced Functional Materials杂志中，Q.Liao教授，Y.Zhang教授和北京科技大学的同事们发表的文章介绍了一种可以从落下的雨滴中转换和存储电能的可穿戴自清洁/充电电源系统（SPS）。

SPS的结构

SPS是由具有四个嵌入式纤维超级电容器（FSC）的H-TENG组成，其中还原氧化石墨烯（RGO）与其上面的赤铁矿（α-Fe2O3）二者复合物作为活性材料。 SPS的表面含有许多纳米尺寸的孔和颗粒，使其具有双疏性并排斥水，矿物油，乙醇和汽油以及其他液体。

当雨滴落下时，带正电荷的雨滴与H-TENG表面相互作用，在两个电极上感应出相反极性的电荷，驱动自由电子从电极A流到B直到达到平衡。随着雨滴继续沿表面滑动，自由电子从电极B流到A直到电荷反转。如果雨滴连续降落在H-TENG上，则可以产生稳定的电流输入。

为了证明它的实际应用性，SPS被应用到雨衣中。用水淋浴100秒充电至4V后，雨衣胸部上的LED可以供电超过300秒。

H-TENG的工作原理。

原文来自advancedsciencenews，原文题目：Using Raindrops to Power Wearable Electronics，由材料科技在线团队翻译整理。