湿度-电-湿度敏感异质结构触发质子跳跃，用于提升质量的湿电发生器

项目概述

湿气驱动电（ME）是一种通过功能性材料与水分子相互作用，将外部环境中水的势能转换为电能的方法，可以直接应用于能量收集和信号表达。然而，ME在许多应用中可能不可靠，原因是其对湿气的响应迟缓，从而牺牲了快速能量收集和高度准确的信息表示价值。通过构建湿度-电-湿度敏感（ME-MS）异质结构，我们开发出高效的ME发生器，通过触发Grotthuss质子跳跃在敏化的ZnO中跳跃，调节异质结构内置界面势，实现了前所未有的超快响应（0.435秒），达到972.4毫伏s⁻¹的超快响应率以及持久的电信号输出，持续8小时且无任何衰减。我们的研究提供了高效的发电方式，并为深入了解ME发电机中水分生成载体迁移机制提供了重要见解，该发电机的工作场景更为全面，可作为人体健康监测和智能医疗电子设计的典型模型。