近日，集团纳米能源研究中心团队开展了基于固-液接触起电的雨滴能驱动的自主式无线雨量计的研究，研究成果以"Raindrop energy-powered autonomous wireless hyetometer based on liquid–solid contact electrification"为题发表在《Microsystems & Nanoengineering》期刊上。

该工作设计了一种基于固-液界面接触起电摩擦纳米发电机的雨滴能驱动的自主式雨量计，同时实现了雨滴能的收集和降雨强度的传感。受益于雨滴和功能薄膜之间的接触带电特点，使得雨量计系统可以通过获取雨滴能量后自动激活。雨滴能摩擦纳米发电机阵列被分为能量输出端和信号输出端两部分：能量输出端输出的电能通过电源管理模块转化为稳定的2.5 V直流电压以驱动后端器件；信号输出端输出电信号用于传感雨量大小。当降雨强度为71 mm/min时，降雨数据可以在10 m范围内每4 min自动发射一次。当降雨强度降低，雨量计的储能减少时，其可以自主的调节发射频率以提高续航能力。该工作通过集成基于摩擦纳米发电机的雨滴能采集器和主动式雨量传感器，实现了一个完全自驱动的无线传感系统，在物联网、气象监测、地质灾害预警等领域具有广阔的应用前景。

论文作者：徐超群（硕士生），付贤鹏（博士生），黎承煜（博士生），刘国旭，高育育（硕士生），亓有超（博士生），布天昭，陈远汾（通讯作者），王中林（通讯作者），张弛（通讯作者）。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41378-022-00362-6