本报讯（记者廖洋 通讯员张泽华）近日，中国科学院海洋研究所的研究团队，通过拱形和柔性结构的能量捕获创新设计，研发了两款摩擦纳米发电机，显著提升了海洋波浪能利用效率，并且在不依赖外部电源的情况下，有效实现了金属的阴极保护。相关研究成果分别发表于《先进材料》和《先进功能材料》。

据介绍，团队受拱桥结构启发，通过简单的弯曲工艺，设计了一款拱形结构摩擦纳米发电机Arch-TENG。Arch-TENG结构简单、成本低廉，并且组装阵列能更加高效地转换随机多频波浪能，耐用性和应用性实现有效提升。其在电荷输出方面相比同面积的接触分离结构提升超450%，证明了为低功耗电子设备供电的可行性，经过26小时的耐久性测试后，器件的电气输出性能依然保持良好稳定性。研究人员通过筛选摩擦材料搭配、优化支撑材料刚性、调整拱结构高跨比等关键参数，验证了该纳米发电机在真实海水中提供阴极保护的有效性。

利用充填水的柔性缓冲袋作为摩擦材料的支撑，团队还设计了一种流体支撑的摩擦纳米发电机（Wat-TENG）。Wat-TENG可就地取材组装，较同条件激励下的刚性接触结构输出性能提高200%。研究人员通过15万次的重复测试，验证了其稳定性。对碳钢的阴极保护实验与火焰报警器的供电实验，则证明了其在工程中的适用潜力，为未来海上石油平台的腐蚀预防和安全监测提供了可行的解决方案。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1002/adma.202523290

https://doi.org/10.1002/adfm.74841