西交大杨雷教授团队《AFM》：接地式液滴发电机作为自驱动传感器用于液体的监测

传统单电极的固-液摩擦纳米发电机由于界面效应的限制，其起电信号通常十分微弱。2020年《Nature》报道一种类晶体管式的液滴发电机（DEG），通过在介电层表面制备电极，显著提升了固-液界面的起电信号，展现出其作为自驱动传感器的应用前景。然而该液滴发电机表面电极需经受液滴不断的冲击，而传统的金属电极通常都是亲水的，且容易被腐蚀，会导致液滴残留和输出信号不稳定。并且液滴发电机的连线方式需要进一步优化以适应传感器的实际需求。

近日，西安交通大学机械工程学院杨雷教授团队报道了一种接地式的液滴发电机（EG-DEG），并开发了一种石墨烯纳晶碳膜（GSEC）作为EG-DEG的电极，所开发的器件展现出优异的输出性能、疏水性和耐腐蚀性。进一步，设计了一种三电极EG-DEG模式作为自驱动传感器应用于液滴在不同介电层表面滑动速率的监测。并且还展示了将EG-DEG集成在管路系统中，用于管路流体流速的监测。该研究以“An Electrode-Grounded Droplet-based Electricity Generator (EG-DEG) for Liquid Motion Monitoring”为题发表在《Advanced Functional Materials》上，杨雷教授和禹健博士研究生为论文的共同一作。

图文导读

图1. EG-DEG器件结构及输出性能。