最近，水力发电技术通过仔细控制水与固体表面之间的相互作用而成为一种新型的可再生能源收集方法，从而大大扩展了收集水能的能力。然而，如果同时考虑其较大的带电界面，则限制其设备性能的最主要问题是固体表面的载流子传输性能差。

有鉴于此，苏州大学孙宝全教授等人合作，设计制备了一种新型的基于硅纳米线阵列（SiNWs）的水力发电设备。

本文要点

1）这种基于硅纳米线阵列（SiNWs）的水力发电设备可同时提供较大的带电表面/体积比和出色的载流子传输特性，并通过由蒸发诱导的水在纳米通道内部流动引起的载流子浓度梯度来持续产生电能。

2）而且，该设备可以产生直流电，电流密度超过55μA/cm²，比以前报道的类似设备（约40 nA/cm²）提高了三倍。此外，该器件的恒定输出功率密度超过6μW/cm²，并且开路电压高达400 mV，这使其能够轻松驱动商用发光二极管。

3）他们还通过使用它来构造呼吸传感器来演示这种电动现象的潜在应用。通过改变水中离子浓度，SiNWs的长度和表面电荷，他们提出了通过SiNWs中的水流收集能量的机理。结果表明，产生的能量应主要与德拜屏蔽效应（Debye screening effect）和库仑相互作用相关。

总之，该工作可能为自然界中普遍存在的蒸发驱动的内部水流动与硅半导体材料一起开发创新的能量收集设备铺平了道路。

参考文献：

Yuanshuai Qin et al. Constant Electricity Generation in Nanostructured Silicon via Evaporation‐driven Water Flow. Angew., 2020.

DOI: 10.1002/anie.202002762

https://doi.org/10.1002/anie.202002762