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中国科学:技术科学 | 我院农业信息感知技术省重点实验室与资环学院合作在生物膜水伏及传感领域取得系列成果
作者:胡启昌 图/文   发布时间 :2022-08-17    浏览次数:449

近日,福建省农业信息感知技术重点实验室教师与资环学院周顺桂教授团队合作,在生物膜水伏发电及传感领域取得系列成果,相关成果在国内著名中文期刊《中国科学:技术科学》上在线发表三篇论文。

    工作一:马雍基,任国平,仇英儒,周顺桂*,胡启昌*. 地杆菌生物膜表面拖曳生电效应及其传感应用,中国科学:技术科学,2022, in press, https://doi.org/10.1360/SST-2022-0062

该工作以微生物膜为核心部件制备生物膜拖曳发电机, 首次研究发现生物膜表面的拖曳生电现象. 基于生物膜拖曳生电效应构建了四电极结构的书画传感器, 通过感应表面液滴的运动方向, 实现了自驱动书画传感。

    工作二:胡启昌,仇英儒,林秀钰,任国平,周顺桂*. 微生物膜湿气发电机: 大面积器件制备及性能研究, 中国科学:技术科学,2022, in press, https://doi.org/10.1360/SST-2022-0133

 

目前的微生物膜湿气发电机(b-HEGs还存在器件面积小, 这严重制约了实际应用的进程. 本研究通过掺杂及工艺优化等方式首次构建了最大面积的高性能b-HEG (>900 cm2). 该器件在湿度环境下, 可持续输出毫安级电流. 具耐摩擦特性(反复摩擦无损), 且器件的输出功率密度在器件面积放大后衰减较小. 该装置实现直接驱动小型电子产品自供能传感领域具有很大的应用潜力。

 

    工作三:仇英儒,任国平,马雍基,周顺桂*,胡启昌*.微生物薄膜湿气发电机: 柔性和自愈性的研究, 中国科学:技术科学,2022, 52, in press, https://doi.org/10.1360/SST-2021-0430

 

该工作基于微生物膜和柔性衬底(PET-ITO),成功制备具有快速自愈功能和高度柔韧性的b-HEG。该发电机可持续产电时长超过48小时不衰减,同时具有任意折叠弯曲和快速自愈的特性:在切断微生物薄膜失去发电功能后,b-HEG可在1.5 min100%恢复其柔韧性和产电能力,并可多次循环自愈,可避免器件在工作中发生形变或断裂损伤导致失效。注:2020级农业工程硕士研究生仇英儒为本论文第一作者。

上述成果是我院与资环学院在水伏及生物传感领域开展学科交叉合作的系列研究进展。新葡亰1495app为上述成果的第一完成单位,资源与环境学院周顺桂教授为论文(共同)通讯作者。该研究得到国家杰出青年科学基金项目(41925028、中国博士后科学基金资助项目(2022M71069) 、福建省自然科学基金 (2022J01154)的支持。


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