武汉大学吴伟AS：可全印刷制造的小型化、高度集成、柔性的蒸发驱动发电机阵列

1.研究背景

作为水伏发电技术的典型代表，柔性蒸发驱动发电机（FEEGs）可以在环境条件下从自然的水蒸发中持续地获取清洁能量，是近年来环境能源转换领域的热门研究方向之一，也是满足便携和可穿戴电子器件长效供能需求的一种有前途的方法。然而，由于便携性、长时间工作、大规模集成等方面的挑战，FEEGs目前还无法为便携式和可穿戴电子产品长期供电。

2.文章概述

近日，武汉大学吴伟教授课题组展示了一种新颖的全印刷柔性蒸发驱动发电机（PFEEGs）的制造工艺，首次实现了FEEGs的低成本、高通量和可扩展集成制造。这种制造工艺可以通过可图案化设计和层层打印定制化配制的功能油墨来大规模构建PFEEGs的非对称结构、吸湿性储水单元和集流体。因此，PFEEG单元（0.5 cm × 1 cm × 38 μm）在20%~90%的相对湿度（RH）范围内可以产生~0.8 V的电压，在70% RH下可以产生1.55 μW cm ⁻² 的最大功率密度。由200个PFEEG串联或并联的阵列可以产生高达152.41 V的电压或高达1.02 mA的电流。此外，可扩展的PFEEG阵列不仅可以与印刷柔性电路无缝连接，还可以与湿度传感器和显示阵列集成，形成自供电的印刷柔性传感系统。上述研究展示了PFEEGs作为便携和可穿戴电子以及多功能印刷集成系统等领域的可持续和清洁电源的巨大应用潜力。

3.图文导读