該納米發電機基于摩擦生電原理，通過采用微納復合結構的表面材料和“三明治”結構，成功克服了傳統納米發電機輸出性能不高的缺陷，其輸出電壓高達465V，輸出電流為107.5μA，功率密度為53.4mW/cm3，且具有倍頻效果。利用該新型納米發電機，無需任何外接電路，即可成功驅動5個并聯商用LED工作并成功用于驅動視網膜神經假體針尖陣列。基于該研究成果，以博士研究生張曉升和韓夢迪作為共同第一作者的論文發表在《納米快報》（NanoLetters）上。
能源問題是亟待解決的世界性難題之一，應用于微系統的納米發電機出現伊始就在世界范圍內受到廣泛關注。張海霞課題組首次將微納復合結構引入納米發電機，極大地提高了有效摩擦面積，從而顯著提高了器件輸出性能。該研究工作還創新性地提出了“三明治”新型結構，使得器件在單次外力作用下，可以實現兩次有效摩擦（即兩次摩擦和兩次分離），從而實現了具有倍頻效果的納米發電機，成功地提高了發電機的輸出功率密度；為驗證其在生物醫學中的應用，張海霞教授與李志宏教授、王瑋副教授課題組合作，將此納米發電機在磷酸鹽緩沖（PBS）溶液中成功驅動了視網膜神經假體針尖陣列，電流達88μA。此外，該研究工作還對其工作原理進行了闡釋和分析、系統性研究了頻響特性、微納表面形貌對性能的影響，并利用有限元分析法對其工作狀態進行了仿真。審稿人認為該研究工作具有高度創新性，對納米發電機的發展具有重要意義。
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