在液-固界面上的双电层（EDL）是诸如电化学、微流体和胶体化学等研究领域的基础。
近日，中国科学院北京纳米能源与纳米系统研究所的研究人员报道了通过机械调节水凝胶-电介质聚合物界面的EDL来演示发电。
文章要点
1）研究发现，水凝胶与介电聚合物之间的接触带电首先对介电聚合物表面充电；金字塔形水凝胶的机械变形导致电致发光面积和电容的周期性变化，进而在外部电路中感应出交变电流。然后利用这种机电能量转换机制，通过在水凝胶−介电弹性体界面处设计动态电致伸缩结构，构建了一种软可伸缩的自供电压力传感器。
2）通过增加弹性体粗糙度，在31−300 Pa的低压范围内，灵敏度优化为1.40 kPa−1。同时，在水凝胶中加入乙二醇也可以改善其防冻性能。研究人员进一步展示了该系统检测人类细微活动的能力。
这种机电能量转换和相应的自供电传感器有望在未来的软电子领域中得到广泛的应用。
参考文献
Luyao Jia, et al, Electricity Generation and Self-Powered Sensing Enabled by Dynamic Electric Double Layer at Hydrogel−Dielectric Elastomer Interfaces, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c06950
https://doi.org/10.1021/acsnano.1c06950
