近日，我校機械工程學院22級碩士研究生周雯在仿生集霧發(fā)電領域取得突破性進展。其研究成果以“Bioinspired Dual-Function Device Integrating Fog Harvesting      and Hydro-To-Electricity Conversion for Sustainable Supply of Freshwater and Electricity”為題，發(fā)表于材料科學領域國際頂級期刊《Advanced Functional Materials》（自然指數(shù)期刊，中科院一區(qū)，影響因子18.5）上。機械工程學院馮曉明副教授為第一通訊作者，23級碩士研究生朱曉輝為共同第一作者，我校為第一通訊作者單位。研究將仿生學原理與納米發(fā)電技術相結合，成功開發(fā)出一種新型生物啟發(fā)雙功能裝置（BDFD），有效克服了傳統(tǒng)霧水能開發(fā)中存在的效率瓶頸問題。

研究團隊從自然界中汲取靈感，巧妙結合仙人掌優(yōu)異的霧水捕獲能力和瓶子草超快速水運輸特性，首次采用激光加工技術（脊槽結構）與化學改性（潤濕梯度）相結合的方法，并引入高導熱系數(shù)石墨烯材料，成功研制出協(xié)同優(yōu)化的仿生霧水收集器（BFWC）。在此基礎上，研究團隊進一步將BFWC與固液摩擦納米發(fā)電機集成，開發(fā)出具有雙重功能的仿生裝置（BDFD）。顯著成果如下：BFWC的霧收集效率達到48940 mg cm^-2 h^-1，較非仿生樣品提升305%；同時，裝置實現(xiàn)了28.9 nC的轉移電荷量，成功將霧能轉化為電能。研究團隊還深入揭示了BFWC結構參數(shù)對霧水冷凝和輸送的影響機制，系統(tǒng)研究了冷凝液滴的高度、角度和頻率對發(fā)電性能的影響規(guī)律。該研究成果為解決全球淡水和電力資源短缺問題提供了新的解決方案，具有重要的科學意義和應用價值。

值得一提的是，周雯同學在科研道路上持續(xù)突破，除了在《Advanced Functional Materials》上的重要發(fā)表，2024年以第1作者身份連續(xù)在國際著名期刊Langmuir（中科院2區(qū)；DOI:10.1021/acs.langmuir.4c00333；DOI:10.1021/acs.langmuir.4c02917）上發(fā)表了兩篇高水平研究論文。此外，她還申請了3項發(fā)明專利，并主持江蘇省研究生科研創(chuàng)新計劃1項，充分展現(xiàn)了其扎實的科研能力和創(chuàng)新精神。在學術交流方面，周雯同學于2023年12月代表學校參加第二屆先進傳感與智能制造國際會議（ASIM），并作會議報告。憑借出色的學術表現(xiàn)，周雯同學先后獲得國家獎學金、2023年度和2024年度研究生一等獎學金、校優(yōu)秀研究生標兵、校優(yōu)秀學生干部、校優(yōu)秀青年志愿者等榮譽稱號。同時，作為學院研究生會執(zhí)行主席，她積極投身學院建設，展現(xiàn)了卓越的綜合素質(zhì)。

本研究成果得到國家自然科學基金面上、江蘇省“青藍工程”、鎮(zhèn)江市基礎研究專項和江蘇科技大學“深藍人才工程”等項目資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202426068