2019年4月11日，我院平建峰研究员课题组在《Nano Energy》期刊（IF5为13.619）上发表了题为《用于能量收集和自供电传感的完全可拉伸摩擦纳米发电机》（“Fully stretchable triboelectric nanogenerator for energy harvesting and self-powered sensing”）的研究论文。该研究展示了一种可用于农业环境监测的新型柔性自驱动传感器，提出了新型三维结构PDMS薄膜的制作方法，并使用静电纺丝技术制作了可拉伸、低电阻的柔性电极，使其兼具高性能和可拉伸特性，解决了一般摩擦发电机应用场景单一的问题，并成功应用于生物行为的实时感知与农业生态环境监测中。

农业物联网是将大量的传感器节点构成监控网络，通过传感器采集信息，以帮助农民及时发现问题，并且准确地确定发生问题的时间和方位，从而将以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，并和各种自动化、智能化、远程控制的生产设备形成智能农业生产体系。然而，受制于传感器巨大的数量和分布环境的复杂性，有源能源远远不能满足这些传感器的供电需求。近年来，王中林院士基于摩擦带电和静电感应的耦合作用开发了一种名为摩擦纳米发电机（TENG）的全新发电装置，与压电、电磁感应、太阳能等其他能量收集技术相比，TENG具有结构简单、能量转换效率高、低成本等特点，这为物联网中传感器的能源供给难题提供了新的解决思路。在本研究工作中，我们新设计了一种由反泡沫镍结构PDMS薄膜和柔性电纺电极构成的TENG（FSTENG），因其具有三维结构的PDMS摩擦层和可拉伸的电纺电极，FSTENG的电输出性能和机械灵活性得到显著提高，在生物行为感知、农业环境监测以及自驱动传感器的构建中都有着良好的应用前景。

该研究第一作者是课题组科研助理李逊甲，浙江大学为论文第一作者单位。课题组的硕士研究生姜成美协助完成了本实验。

论文发表链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S221128551930326X

                                 李逊甲  供稿

生物系统工程与食品科学学院

2019年4月28日