近日，昆明理工大学机电工程学院多物理场耦合研究所龙威教授团队针对摩擦纳米发电技术中的环境污染与性能衰减等关键问题，以昆明理工大学为唯一署名单位先后在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》和《Cell Reports Physical Science》发表了两项最新研究成果，推动了摩擦纳米发电器件的可持续发展及其在自供电系统中的应用。

在第一项研究中，团队聚焦聚合物摩擦纳米发电机长期运行过程中产生的微塑料和磨损颗粒导致环境污染及性能衰减的问题，提出了一种基于天然动物皮毛的软接触摩擦纳米发电机方案。该方案创新性地采用羊毛、兔毛等天然皮毛作为柔性摩擦材料，充分发挥天然材料的结构优势与环境适应性，显著降低环境负荷，并提升器件的机械稳定性。该器件在极端温度条件下实现高效稳定输出与超长寿命，有效突破了传统摩擦纳米发电机在污染和磨损方面的瓶颈。该成果以《Electrification Mechanism and Critical Performance Factors of Animal Fur Fiber-Based Soft-Contact Triboelectric Nanogenerators》为题，发表于国际知名自然指数期刊/材料顶刊《Advanced Functional Materials》（JCR Q1, IF=19）。论文第一作者为2023级硕士研究生钱海峰，通讯作者为龙威教授。

第二项成果则聚焦于气-固界面接触起电机制。团队在实验测试的基础上，通过分析压力脉冲气体射流在金属表面的物理吸附过程和电荷态密度分布，通过密度泛函理论（DFT）揭示了微观气-固界面电荷定向迁移的动态演化过程和能量耗散机制。气-固接触起电机制为流体润滑性能的微观调控和协同增强提供理论依据与技术支持，在高熵能量收集和自供电检测领域具有重要意义，同时为摩擦纳米发电及相关自供电技术的发展提供了坚实的实验与理论基础。该研究成果以“Contact electrification at gas-solid interface via pulsed gas jets”为题，发表在Cell Press旗下物质科学子刊《Cell Reports Physical Science》（JCR Q1, IF=7.3）上。论文第一作者为2023级硕士研究生卢思臣和新进青年教师程子文博士，通讯作者为龙威教授和徐旭辉教授。

昆明理工大学材料学院徐旭辉教授和环工学院单春才博士对本工作作出了重要贡献，本研究得到云南省基础研究计划重点项目等资助。