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文章1

随着可穿戴设备的不断更新迭代，人们对小型便携、能够长期持续工作的能源供给需求日益增长。本文展示了一种基于生物机械能量收集的混合摩擦-电磁纳米发电机 (HNG)。该HNG的设计使其能根据佩戴者手臂摆动时的自然曲线贴合于手腕。在手臂摆动过程中，覆盖PTFE薄膜的磁体会沿HNG弧形腔体产生相对运动，通过与镀铜腔体内壁的摩擦携带负电荷，导致弧形腔内壁两个铜电极间电势差发生变化；同时磁体运动使弧形轨道两侧三组线圈的磁通量变化产生感应电势，从而将手臂摆动产生的机械能转化为电能。经过合理设计，HNG被集成于小型化装置中以实现生物机械能收集。本研究通过系列实验验证了HNG的实用性：实验表明HNG可在90 s内将1000 μF电容器从0 V充电至1.2 V，并能同时点亮23个LED灯组，在电容器储能后可持续为温度传感器、电子表等便携设备供能。进一步通过志愿者佩戴实验证实，HNG在慢速摆动、快速摆动及跑步摆动三种状态下均能实现持续稳定的能量输出。该工作不仅为人体生物机械能收集提供了有益参考，更能为可穿戴设备提供持续、清洁的能源供给。

文章2 

收集环境能量为各种可穿戴电子设备供电被认为是解决其能源消耗的一种前瞻性方法。机械和热能广泛存在于环境中，可以根据不同的物理效应高效地转化为电能。由于其柔韧性和生物相容性等独特性质，基于水凝胶的能量采集器被证明是一种有前途的解决方案。本文简要概述了基于水凝胶的能量采集器的制备方法和成就，包括摩擦纳米发电机、压电纳米发电机和热电发电机，展示了它们在发电方面的应用，如LED照明和电容器充电。此外本文特别关注它们在自驱动可穿戴设备中的应用，如检测人体运动/呼吸状态、监测关节弯曲、促进伤口愈合和记录温度；并且讨论了基于水凝胶的自驱动电子器件在可穿戴设备中的传感应用，通过将多种能量转换方式进行混合来实现。本文对基于水凝胶的能量采集器及其在可穿戴设备自驱动传感中的应用进行了分析，旨在促进智能传感器和智能电子领域的持续进步。

文章3

基于一维纳米结构的新一代压电纳米发电机的优化需要从根本上理解其中涉及的不同物理机制，尤其是在纳米尺度下占主导地位的机制。表面电荷效应便是此类现象之一，在直径小于100 nm的氮化镓纳米线中表现尤为显著。通过基于原子力显微镜的先进纳米表征技术，本研究通过改变氮化镓纳米线的直接环境，探讨了表面电荷效应对其压电发电能力的影响，通过实验对比了原始生长的氮化镓纳米线与经过氧化铝壳层后处理的纳米线。研究发现，氧化铝壳层的存在会系统性降低输出电压。这一现象与氧化铝减少表面陷阱密度、从而削弱表面费米能级钉扎效应直接相关，导致自由载流子对压电电荷的屏蔽作用增强。这些实验结果证实：表面电荷的存在有利于提升氮化镓纳米线的压电转换能力。

文章4

本文概述了基于摩擦纳米发电机的蓝色能源收集技术最新进展。重点分析了具有不同惯性单元结构的摩擦纳米发电机蓝色能源收集装置，包括：球形结构、衍生球形结构、浮标结构以及液-固接触结构。这些研究成果为开发适用于低频波浪环境、高效收集波浪能的摩擦纳米发电机蓝色能源收集系统奠定了基础。文章系统探讨了摩擦纳米发电机蓝色能源收集装置单元设计原则与组网策略，并评述了代表性研究成果。通过对比分析不同惯性单元摩擦纳米发电机结构的优势与局限性，深入讨论了各类结构的适用场景。此外，本文还特别阐述了相关的电源管理策略。作为一种极具前景的蓝色能源收集技术，摩擦纳米发电机有望推动开发低成本、轻量化、高性能的蓝色能源收集系统，为日益频繁的海洋活动提供可持续能源解决方案。

特刊1

Hybrid Energy Storage Systems Based on Nanostructured Materials

专题1

Hydrogen Energy Technologies, 3rd Edition

专题2

Advanced Energy Harvesting Technology, 2nd Edition