安徽农业大学叶冬冬教授带领团队最近在《Advanced Materials》上发文，题名为“Liquid Transport-Enhanced Bioinspired Heterogeneous Aerogel Fibers for Flexible Wearable and Outdoor Energy Harvesting System”。叶冬冬教授、合肥工业大学王慧庆副教授还有硕士生梁凯威、博士生张蓝月共同参与了这项研究。现代的柔性可穿戴设备还有物联网对轻质、柔性还有可持续的微型电源有很高的要求。叶冬冬教授团队受玉米茎秆维管束输水机制的启发，成功开发出一种创新策略，通过微流控纺丝技术制造仿生异质气凝胶纤维（HAF）。 这次他们设计出的这种气凝胶纤维，具有“芯-壳”一体化结构。芯层用经过氧化和加捻处理的棉线，提升了液体的快速输运能力。壳层则采用再生纤维素和炭黑气凝胶，提供了连续的导电网络。这就把水分传输和能量转换两者结合在一起了，达到协同增强的效果。这种材料的界面无缝连接，不仅在实验室里表现良好，还有在实际应用中进行大规模能量收集的能力，串联几百根纤维就能产生36.1伏的电压。 他们的实验证明了这套系统的强大潜力。它可以把驱动GPS模块、帐篷照明还有自供电加热等场景给实现了。这样就给极端环境下的热管理和柔性可穿戴供电系统提供了新的思路。现在这个领域还有很多挑战需要面对。叶冬冬教授团队正在努力给柔性水伏材料设计出高效液体传输、高能量转换效率还有优异循环稳定性的技术。水伏效应可以把水分蒸发或者流动过程中的环境能转化成电能，因为普适和绿色这两个优点，被认为是微系统供电的一个重要方向。