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納米發電機透過收集熱能、機械能等轉化為電能，它的出現為小型電子設備提供持續穩定供電，功能亦愈趨多元化。香港中文大學（中大）機械與自動化工程學系助理教授訾雲龍教授及其研究團隊，最近研發了一種評估納米發電機（Nanogenerator）輸出能力的通用標準化方法。與傳統方法相比，這種方法能夠更加準確地反映發電機的實際輸出能力，為這種新興能量收集技術的實際應用和商品化奠定重要的基礎。此研究成果近日於著名科學期刊《自然—通訊》發表 (https://www.nature.com/articles/s41467-019-12465-2)。

納米發電機主要分為壓電、摩擦和熱釋電三種。其中摩擦納米發電機（Triboelectric Nanogenerator，TENG）是利用摩擦起電效應作能源收集，有趣地方是任何材料都可用作發電的接觸材料，例如常見的衣服纖維及紙張，而且輸出和轉換效能較高，因此特別受到關注。不過，其特殊的電容輸出特性使得傳統的性能表徵方法並不適用，難以準確評估它的效能。雖然有科學家定立一套定量評估輸出性能的標準—品質因數（FOM），通過最大能量輸出迴圈而評估性能；不過，FOM的定義缺乏對擊穿效應的考量，相應的性能評估及實驗評估方法亦尚未提出，使FOM評估標準的廣泛應用受到限制，從而影響TENG的發展和普及。

訾雲龍教授及其團隊成員進行一連串測試和試驗，透過設計特定的測量電路解決擊穿效應難以測量的問題。團隊按照他們設計的實驗流程，測定了接觸分離（CS）和接觸式獨立層（CFT）模式TENG的擊穿區域，其結果與理論保持一致。在此基礎上，團隊基於實驗測得的有效最大能量輸出重新定義了FOM，使其可以反映TENG的實際輸出能力。團隊亦將新的測量方法應用在基於聚偏二氟乙烯（PVDF）薄膜的壓電納米發電機上，進一步證明新方法有廣泛適用性，為納米發電機技術的標準化應用和普及定下基礎。

有關訾雲龍教授

訾雲龍教授在2017年加入中大，致力研究能量收集技術包括納米發電機，特別是TENG，並已取得一系列獨立研究成果，榮獲多個獎項。此研究專案獲得香港特別行政區創新科技署創新及科技基金、信興高等工程研究院、香港中文大學的資金支持。