本网讯 近日，安徽农业大学叶冬冬教授团队受植物根系内高效水输运现象的启发，研究开发了一种通过微流控纺丝系统制备的可连续生产的梯度纳米多孔纤维素/CNT气凝胶纤维（GAF）。本研究以“Biomimetic gradient aerogel fibers for sustainable energy harvesting from human sweat via the hydrovoltaic effect”为题目，发表在期刊《Nano Energy》上。

GAFs依靠由内外层孔径引起的拉普拉斯压差，以及毛细管作用，实现了水自发地从大孔隙向小孔隙迁移的快速吸水过程，并且在蒸发和水输送之间表现出优越的平衡，仅单根1厘米长度的气凝胶纤维就可持续输出510 mV左右的电压超过100 h。并且，在纤维长度、电解质类型、温度、湿度和风速的变化中输出电压仍能超过400 mV。利用气凝胶纤维的可编织性，通过混合编织工艺将GAF集成到织物中，使用吸水性水凝胶作为汗液储池，我们开发了一种基于织物的能量收集系统。该系统能够利用汗液在纤维上的传输和蒸发过程实现持续的能量输出，足以为电子手表持续供电超过10分钟。

轻量、可持续和可穿戴的能源收集技术为解决传统电力设备呈刚性、体积大等局限提供了创新性的解决思路。叶冬冬教授团队通过引入了一种仿生纳米结构设计，制备了具有高效水传输和蒸发特性的梯度纳米多孔纤维素/CNT气凝胶纤维，用于高效的能量收集，推动了柔性可穿戴电子产品的发展。

联合培养硕士生萧润锋、周晓悦为本文共同第一作者，合肥工业大学王慧庆副教授、安徽农业大学叶冬冬教授等人为本文通讯作者。作者感谢安徽农业大学纺织工程学科平台和安徽省高性能生物基尼龙工程研究中心提供的分析测试支持，以及国家自然科学基金、安徽省优秀青年基金项目、安徽农业大学提供的科研经费支持。（图文/叶冬冬 编辑/代锐 审核/李乾坤）

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.110759

叶冬冬教授课题组（生物质基可持续材料）网址：https://www.x-mol.com/groups/ydd