开发能够将水的化学势转化为其他形式的能源，特别是电能的新技术和新材料，对于解决全球能源危机具有深远的意义。

为了应对这一挑战，近日，南开大学张振杰特聘研究员报道了利用湿敏晶体材料作为能量传递的介质，构建了一种新型能量传递途径（湿度梯度、机械功电功率）。

文章要点

1）单晶数据表明，柔性沸石嘧啶骨架材料ZPF-2-Co在水分刺激下可以发生可逆的结构转变（β相到α相），晶胞发生较大的变化。动态水蒸气吸附分析表明，在低至10%的相对湿度（RH）下，水蒸气的吸收率很大，表现为开闸效应。

2）可扩展的绿色合成方法和快速的水蒸气吸附−解吸动力学使得ZPF-2-Co成为一种从干燥空气中收集水的优良吸附剂，实际集水实验证实了这一点。

3）研究人员设计了一种梯度分布策略来制备基于ZPF-2-Co的聚合物杂化机械致动器，该致动器可以在湿度梯度变化时进行可逆弯曲变形。这种机械致动器具有显著的耐用性和重复使用性。

4）研究人员最后将湿敏致动器与压电换能器耦合，从而进一步将机械功转化为电能。

这项工作提供了一种新型的水分响应型智能能量传递材料，并从分子水平上对其响应机理进行了深入的理解。

参考文献

Mingfang Yang, et al, Fabrication of Moisture-Responsive Crystalline Smart Materials for Water Harvesting and Electricity Transduction, J. Am. Chem. Soc., 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c01831

https://doi.org/10.1021/jacs.1c01831