可穿戴設備在醫療健康、物聯網和機器人等領域具有廣泛需求, 其發展具有小型化、輕量化、柔性化的趨勢, 然而便攜式、持續穩定的能源供給方式是限制其應用的瓶頸問題。
基于水伏效應的新型環境能源捕獲技術為解決可穿戴設備的持續能源供給問題提供了新的機遇。相關研究表明, 碳納米材料在對水能的轉換與利用中展現了獨特的優勢.。
近日，上海大學材料科學與工程學院馮思佳等以導電炭黑為水伏材料, 通過簡易的浸涂法及材料表面浸潤性調控, 制備了水伏效應和原電池反應產能機制協同作用的可編織柔性纖維狀水伏納米發電機。
纖維狀水伏納米發電機的制備流程圖
其在純水及多種鹽溶液中均能實現持續穩定的產電, 突破了目前水伏發電機對于水源中極低離子濃度要求的限制。 值得一提的是, 該水伏納米發電機可以利用人體汗液直接發電, 有望作為柔性可穿戴設備穩定的能源供給方式, 解決柔性電子器件的持續能源供給問題。相關研究成果以《可編織柔性纖維狀水伏納米發電機》為題于10月29日在《中國科學·技術科學》進行了網絡首發。
研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金和青年科學基金的資金支持。
為加深儲層微觀非均質性影響頁巖氣賦存運移的認識，以渝東南地區五峰—龍馬溪組頁巖儲層為例，采用場發射電子顯微鏡、壓汞、液氮吸附等手段，在微觀非均質性特征提煉總結的基礎上，針對微觀尺度下孔隙的非均質性特征展開進步實驗與理論研究．通過圖像信息處理、結構參數遴選及分形分維建模等手段，總結了儲層孔隙在成因類型、孔隙結構、孔隙網絡及尺度差異上的非均質性特征，利用面孔率、變異系數、孔隙曲折度、分形分維值等評價參數，構建了頁巖孔隙非均質性表征評價模型，進而實現了頁巖儲層孔隙非均質性特征的單樣品定量評價與綜合定量評價，認為頁巖儲層孔隙在孔隙發育特征及網絡組合特征等方面存在的顯著非均質性，控制著氣體儲集能力、滲流方向．
研究結果表明：該儲層孔隙非均質性強，發育有微米滲流網絡、基質吸附－滲流孔隙網絡、夾層或砂質紋層孔隙網絡等不同孔隙網絡，并控制著儲層品質的優劣；滲流通道在定向性上存在的非均質性及吸附孔隙空間發育的微觀不均一，成為影響該儲層儲集、釋放性能的關鍵因素．綜合評價分析認為，賦孔集中在有機質納米孔（有機孔隙貢獻度50％以上）、脆性礦物質量分數高于40％、孔隙曲折度小于40、具有微米滲流網絡與基質吸附－滲流孔隙網絡兩種孔隙網絡的組合類型（孔隙－微裂隙配置關系好）的儲層有較好的儲層物性和勘探開發潛力．
主辦單位：煤炭科學研究總院出版傳媒集團 中國煤炭學會學術期刊工作委員會
