物联网(IoT)的迅速发达对人们的平时存在、临蓐修设和情况庇护等方面带来强壮方便。传感节点行动IoT中的感知端口，其敏捷组织对编造的效用策画起着至闭紧急的影响。守旧的电网供电明白不行完整知足传感器节点搬动式及漫衍式组织的恳求，而电池供电正在出现较高人力爱护本钱的同时也很易惹起情况污染。是以，开辟尺寸幼、输出高、职能安靖的纳米发电机成为分处分能量供应题目标最佳选项之一。

　　基于有机/无机复合原料的柔性压电纳米发电机(PENG)是通过压电效应完成呆滞能-电能转换的器件，可搜集如人行走、肌肉拉伸、气氛滚动等低频呆滞能。相较于摩擦纳米发电机(TENG)，PENG拥有体积幼、操纵寿命长、受情况成分响幼等上风，但较低的输出控造了其现实行使。日常，此类型PENG的电输出职能取决于极化时影响正在压电填料上的有用极化场和受表力时影响正在压电填料间的应力传达效能。然而，行动基体的高分子原料日常拥有杰出的绝缘性，将耗费大片面极化电压；同时，正在受到表力影响时，大片面应力也会被柔性基质所接收而影响其应力传达效能，是以形成PENG输出不高，这也是控造PENG适用化历程中的瓶颈之一。

　　由此，道浩为团队策画了一种基于核壳异质布局复合纤维的PENG器件，该布局原料可通过诱导高有用场极化与改良压电填料间应力传达效能机造左右开弓提升PENG的压电输出；继而，通过合理的能量收拾电道策画与PENG集合完成了通过搜集天然情况中风能的自供电无线)。该压电原料通过附正在复合纤维表壳层的钛酸钡包覆银颗粒(BT@Ag)巩固压电填料表表的极化电势，同时诱导更多应力从纤维原料表部传达给内部压电填料，其职能巩固机理可通过多物理场仿线)。基于压电纺丝原料拥有柔性、轻质和对型变敏锐的特征，商酌职员操纵基于该原料PENG可有用搜集噪音和风力所出现的能量，通过大略的整流电道策画后可为温湿度计、策动器等幼型电子装备供能(图3)。更为吸引人的是该办事所策画的PENG可与源收拾电道策画、低功耗通讯技巧和窄带物联网技巧(NB-IoT)相集合，完成完整自供电的泥土湿度检测编造的构修(图4)。

　　图2 基于守旧静电纺丝和核壳异质布局静电纺丝的(a)极化电势(b)应力传达(c)出现压电势的多物理场仿线 本办事策画的PENG (a)-(c) 关于噪音能量的搜集 (d)-(f) 关于风能的搜集 (g-i) 经整流电道策画完成为幼型电子装备供能

　　图4 (a)基于PENG的无线传感监测编造框图 (b)-(d) 本办事基于PENG自供电的泥土湿度无线监测编造策画

　　该商酌效率以《High performance piezoelectric nanogenerator by fiber microstructure engineering toward self-powered wireless sensing system》为题楬橥正在国际顶级期刊

　　上，物理与电子学院道浩为为第一单元通信作家，哈尔滨理工大学杨文龙，物理与电子学院刘畅与中国科学院宁波原料技巧与工程商酌所胡本林商酌员为协同通信作家。

　　道浩为，副教育，从事压电、铁电陶瓷原料，无机薄膜原料，压电/摩擦复合纳米发电机策画及其物联网行使等商酌。主理/列入国度天然科学基金3项，省部天然科学基金5项，国度电网横向项目2项。以第一和通信作家身份正在Nano energy、Small、ACS Appl. Mater. Inter.等出名期刊上楬橥多篇论文效率。负责Nano Today、Nano energy、ACS Appl. Mater. Inter.等学术期刊审稿人。得到河南省训导厅科技效率一等奖2项，开封市天然科学卓越学术效率二等奖1项。