摩擦起電效應是接觸起電現象中的一種，指的是當兩種不同材料經過接觸後，其表面會開始產生帶電的現象。美國喬治亞理工學院的王中林教授研究團隊於2012年將摩擦起電效應發展成可以有效轉換環境中機械能的關鍵技術，他也將這關鍵技術命名為摩擦奈米發電機。摩擦奈米發電機發展至今，已被成功驗證不僅具能源收集功能，更因其本身轉換的電輸出會隨施加的環境因素程度而有所不同。即意味本身也可以用來感測施加的環境因素，且不需外部電源即可工作。這種特性，就是自驅動感測器的精髓。製作摩擦奈米發電機所需的設備及流程並不複雜，且元件的大小及規格可輕易變換，幫助其在不同領域的應用都可以提供切入點做結合。因此在這幾年已演變成機械能收集及自驅動感測器等研究領域最熱門的技術。 摩擦奈米發電機在近幾年的重點研究方向，包含如何克服元件在工作時不會受到濕度效應的影響，以及接觸材料因長時間工作而有的耗損問題。邀請講員林宗宏教授團隊提出的一個解決方法是利用液體來取代傳統的固體當作接觸材料，也發現此舉可以大幅降低前面提到摩擦奈米發電機的缺點。團隊也發現可利用此摩擦奈米發電機來當作自供電的濕度感測器，不需電力供應即可量測環境中的溼度。日前團隊更利用同樣具生物相容性的水膠當作摩擦奈米發電機的接觸材料及導電電極，成功克服了濕度的問題，使得元件在不同濕度下都可以提供穩定的電輸出，並善用此優勢設計出智慧醫療應用的穿戴式感測器。

執行單位：應用物理暨化學系
活動日期：2023/11/08