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【必一運動bsport體育科技消息】一項由西班牙、意大利和德國科學家合作的研究發現，通過讓水在納米多孔硅塊中進出，僅憑水與硅表面的摩擦即可產生電能。這一突破性技術利用摩擦起電效應，將機械能轉化為電能，為可持續能源開發提供了新思路。
據必一運動bsport體育了解，研究團隊設計了一種稱為"侵入-擠出摩擦電納米發電機（IE-TENG）"的裝置。當水滴被壓入疏水性硅塊的納米級孔隙時，水與硅界面發生電荷分離；當水被擠出時，電荷重新分布，形成電流。通過納米多孔結構，固體與液體之間的接觸面積大幅增加，顯著提高了發電效率。
實驗表明，僅33微米厚的多孔硅層即可實現約20毫瓦/平方米的功率密度。更值得注意的是，該系統產生的電流可持續數分鐘，遠長于傳統摩擦發電系統的毫秒級持續時間。當水中添加少量聚乙烯亞胺（PEI）聚合物時，能量轉換效率可達9%，創下液體摩擦發電的新紀錄。
計算機模擬顯示，硅表面的缺陷在發電過程中起關鍵作用：這些缺陷在水侵入時捕獲電子，在水擠出時釋放電子，使硅材料如同一個微型電荷泵。由于采用p型摻雜硅，產生的電子可通過電極導出形成穩定電流。
該技術的優勢在于其結構堅固性： monolithic硅塊將固體材料和電極集成于單一組件中，減少了能量損失，即使在多次循環后仍能保持穩定的發電性能。
據分析，這種發電技術特別適用于本身存在運動、壓力或濕度的環境，如自供電傳感器、可穿戴設備和工業測量系統。研究結果已發表在《納米能源》期刊（Elsevier，2025年），展示了除水流運動外，通過純界面物理效應從水中獲取電能的新途徑。
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