纳米发电机是一项突破性的技术，可利用纳米材料和纳米结构，将机械能和热能转化为电能。在自然界中，纳米发电机的能量来源很丰富，包括人体运动、声学、风能、潮汐能和太阳能等。在过去的十多年里，研究者通过新型纳米发电机将这些可持续能源转化为电力供应，在健康监测、安全 、环境科学 、家用电器、机器人和物联网等方面获得了广泛的应用。而在纳米发电机家族中，表皮纳米发电机是一种特殊的器件类型，其可部署在皮肤上并为可穿戴健康监测器件供电。众所周知，皮肤是人体最大的器官，它负责许多作用，包括保护、体温驱动和触觉，因而表皮纳米发电机需要具有灵活、柔软和轻薄的特性。当前，锂电池是小型化可穿戴器件的主要供电来源，但其刚性、体积较大的特点易使佩戴者感到不适，如果能将表皮纳米发电机成功应用到这一领域，预计将实现可穿戴1.0产品向可穿戴2.0产品的颠覆性跨越。

　　为了推进表皮纳米发电机的发展，澳大利亚蒙纳士大学程文龙团队阐述了表皮纳米发电机的工作机制，并详细讨论了其设计策略、设计要求和应用情况。

　　在本综述中，作者首先分类阐述了表皮纳米发电机的工作机制。与其他纳米发电机类似，表皮纳米发电机主要有压电、摩擦电和热电三种产生能量的方式。其中，压电纳米发电机基于压电效应，将机械应力转化为压电电位，从而输出电能；摩擦电纳米发电机则是基于摩擦电效应和静电感应的耦合，通过两种不同材料的接触将机械能转换为电能；热电纳米发电机基于热电效应原理工作，利用热电材料在温度波动时的自发极化产生感应电荷。

    之后，作者讨论了设计可穿戴表皮纳米发电机的策略，包括剪纸、岛桥、褶皱和纳米材料四种结构/材料。基于这些结构或材料特质，可以实现纳米发电机的轻薄、可拉伸特性，并能够兼顾高能量密度。此外，作者还结合现有的文献，讨论了表皮纳米发电机的设计要求，例如自供电能力和类皮肤特性，并回顾了其在多个领域的应用情况。

　　文章信息：

　　A Review on Epidermal Nanogenerators: Recent Progress of the Future Self-Powered Skins 

　　John Tan Nguyen, Wenlong Cheng*

　　Small Structures   DOI: 10.1002/sstr.202200034

　　原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/sstr.202200034 

　　文章来源：materialsviewschina 

　　文章链接：https://www.materialsviewschina.com/2022/07/60604/

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