基于摩擦发电和静电感应的摩擦纳米发电机在蓝色能源收集领域展现出巨大的潜力。根据固-液摩擦发电原理，要提升发电性能，一方面要求增大固体摩擦面接触面积以提高表面电荷密度，另一方面要求水滴滴落在固体表面时尽可能快速且全部流走，缩短接触-分离周期并提升输出电荷量。因此，开发一种超疏水、多级结构的大面积、规模化、结构尺寸可控的制造方法至关重要。本研究采用光刻和模塑工艺相结合，分别以光刻工艺制造的微米孔和V形孔阳极氧化铝纳米孔为微米尺度和纳米尺度模板，采用一步模塑成形工艺实现微纳多级表面的构建，并通过改变模板尺寸简易并精确调控微纳多级表面的形貌和结构尺寸。通过亲疏水性能表征发现微纳多级表面静态接触角高达158°，滚动角仅为2°，展现出优异的超疏水性能。通过自行搭建的固-液摩擦发电测试装置分析发现，相比平膜和单级结构，微纳多级表面的发电性能显著提高，当水流流速为8 mL/s时，微纳多级表面的最大输出电压为46 V，最大输出电流为6.3 uA。

暂无