材料科学与工程学院现代材料与先进制造技术创新团队的激光焊接集成复合发电机绿色能量收集研究工作取得重要进展。10月23日，团队赵健副教授撰写的“Water-Triboelectrification-Complemented Moisture Electric Generator”文章发表在美国化学会旗下一区顶刊《ACS Nano》（影响因子15.8）上。相关研究得到了上海市III类高峰学科-材料科学与工程（高能束智能加工与绿色制造）等项目资助。
（a） 复合发电机的示意图结构。（b） 复合发电机摩擦起电和湿气发电的工作原理。
湿气发电（MEG） 技术从无处不在的湿气中收集能量，在为便携式电子产品、物联网和无线传输提供电能方面具有巨大潜力。然而，大多数MEG设备仍然面临低输出的挑战，研究开发了一种灵活高效的复合发电机，能够同时收集水滴的机械能和潜能，湿气发电层和摩擦起电层分别基于柠檬酸（CA）嵌入的聚谷氨酸 （PGA） 水凝胶和多孔驻极体膨体聚四氟乙烯 （E-PTFE）。防水的E-PTFE 薄膜不仅可以与水滴接触实现高效的摩擦起电，还可以促进水滴中的湿气转移到湿气发电层。复合发电机在水滴冲击下能够产生 0.55 V 的直流电压和 120 μA cm-2 的峰值电流密度，以及水滴摩擦起电的300 V 脉冲电压和 400 μA 脉冲电流。通过激光烧蚀技术大面积制备复合发电机的电极，采用激光焊接对复合发电机串并联导线接头进行连接，稳定提高复合发电机的电输出性能，实现为野外、复杂和紧急情况的光学警报和无线通信系统供电。
（a） 复合发电机电学性能测量方案。（b） 复合发电机为电容充电的电路图和 （c） 图像。MEG、TEG 和MEG-TEG 的（d）电压和（e） 电流输出。（f） MEG、TEG 和 MEG-TEG 的平均功率比较。