近日，湖北大学材料科学与工程学院郭志光教授仿生摩擦团队在国际期刊《Advanced Functional Materials》发表题为《Callistemon Viminalis-Inspired Rotational Structure for Omnidirectional Fog Collection and Power Generation》^[1]的研究成果。2021级本科生张从寄为第一作者，湖北大学为第一作者单位，谢尚珍副教授和郭志光教授为通讯作者。

为应对全球日益增长的能源和水资源需求，研究人员一直在探索创新的解决方案。目前的主流策略侧重于多功能集成系统的开发以最大限度地提高系统利用率和能量收集效率。雾，因其分布广泛且易于收集，成为一种高效的水资源收集方式。已有相关研究设计新颖的结构用于收集雾气的同时摩擦发电。与摩擦生电相比，风力发电对材料的要求更低，受环境条件的影响较小，并且具有可再生、储量丰富、分布广泛等关键优势。

受垂枝红千层启发，本文设计出一种新型带有刺状阵列的旋转结构用于高效收集雾气并产生能量。该系统具有呈360°分布且带有曲率梯度的刺状结构以及超疏水表面设计。它能够实现全方位的雾气收集，同时利用旋转运动来发电。该结构实现了高达9000mg cm^-2 h^-1的高雾气收集速率，在雾流速度为7 mph时，能产生0.62 V的电压和7.2 mA的电流输出。与未经处理的纯铝片相比，其雾气收集效率提高了87.5%。此外，这种结构在多次使用后仍展现出优异且持久的性能，这确保了它的实际应用价值。因此，这项创新为更有效地收集水资源和能源资源开辟了道路，为资源的可持续生产提供了宝贵的思路。

近期，该课题组持续在雾水收集研究方向进行了拓展研究和探索，主要相关成果发表在ACS Applied Materials & Interfaces^[2], Advanced Materials Technologies^[3], Nanoscale^[4], Nano Today^[5], Langmuir^[6]等国际知名期刊上。

论文链接：

[1]https://doi.org/10.1002/adfm.202505075

[2]https://doi.org/10.1021/acsami.4c14849

[3]https://doi.org/10.1002/admt.202401352

[4]https://doi.org/10.1039/d4nr02697g

[5]https://doi.org/10.1016/j.nantod.2024.102557

[6]https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.4c05155

（审稿：陈亮）