中國(guó)科學(xué)院海洋研究所設(shè)計(jì)出防腐蝕的波浪能捕獲結(jié)構(gòu)

近日，中國(guó)科學(xué)院海洋研究所在海洋環(huán)境下波浪能捕獲與腐蝕防護(hù)結(jié)合方面取得新進(jìn)展。他們用基于擺動(dòng)折紙結(jié)構(gòu)的摩擦納米發(fā)電機(jī)(TENG)收集水波能量，并作為獨(dú)立電源為金屬提供電化學(xué)陰極保護(hù)。相關(guān)研究成果發(fā)表于《先進(jìn)科學(xué)》。

TENG的研究為各種能量收集提供了新策略。海洋環(huán)境蘊(yùn)含著豐富的水波能量，其捕獲和收集成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。基于此，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一個(gè)TENG器件作為獨(dú)立電源用于收集水波能量，并應(yīng)用于金屬腐蝕防護(hù)，以緩解海洋環(huán)境下嚴(yán)重的金屬腐蝕。

研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制造了一種擺動(dòng)裝置來驅(qū)動(dòng)折紙結(jié)構(gòu)收集水波能量，可以在有限空間內(nèi)有效增加TENG摩擦層間的表面接觸面積。在擺動(dòng)體底部，他們還設(shè)計(jì)了放置重物的擺動(dòng)結(jié)構(gòu)作為驅(qū)動(dòng)裝置，可在水波的慣性作用下驅(qū)動(dòng)擺動(dòng)折紙結(jié)構(gòu)TENG往復(fù)擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)水波能量收集。

研究團(tuán)隊(duì)將這種擺動(dòng)折紙結(jié)構(gòu)TENG應(yīng)用于水波環(huán)境中，可為小型觀測(cè)設(shè)備供電，同時(shí)將其應(yīng)用于陰極保護(hù)系統(tǒng)，展現(xiàn)出優(yōu)異的防腐性能。該成果為海洋環(huán)境中的水波能量收集和自供電金屬腐蝕防護(hù)提供了新思路。

相關(guān)論文信息：

https://doi.org/10.1002/advs.202401578