記者18日從香港城市大學獲悉，由該校學者領導的研究團隊，成功研發出一款新型液滴式發電機。該液滴發電機設有類似晶體管的結構，使其瞬時功率密度較現時類似的液滴發電機增加數千倍，并大大提升電能轉化效率。這一成果發表于最新一期《自然》雜志上。
據了解，傳統液滴發電機基于液滴撞擊表面時的摩擦和靜電感應而產生電力。但受表面摩擦電荷數量的限制，這種方式的電能轉化效率較低。而這個團隊的兩大關鍵性發現克服了這一問題。
團隊成員、香港城市大學王鉆開教授介紹，這兩大關鍵性發現一是當水滴持續撞擊可長期帶有電荷的永電體材料聚四氟乙烯（PTFE）時，所產生的表面靜電荷會不斷累積至飽和水平。二是他們研發了一組類似于場效應晶體管的獨特結構，該結構由一個鋁電極和一個表面加上了一層PTFE薄膜的銦錫氧化物（ITO）電極所組成。當水滴撞擊PTFE/ITO表面，并在表面上散開時，由于水是導電的，會“接通”鋁電極和PTFE/ITO兩個電極之間的通路，變成一個可通電的完整電路。基于這項設計，連續不斷的水滴使PTFE上積存了高密度的表面靜電荷。同時，每當水滴接通了兩個電極，所有積存在PTFE上的電荷都全被釋放，產生電流。因此，瞬時功率密度和電能轉化效率都大幅提升。
“我們的研究顯示，一滴100微升的水滴由15厘米的高度滴下，可產生超過140伏特電壓，發電機產生的電能足以點亮100盞小LED燈。”王鉆開表示，這項研究成果可以幫助全球開發更多水資源，未來可以推廣和安裝在不同液體與固體接觸的表面上，例如輪船船身、海岸邊甚至雨傘表面，以充分利用低頻的水動能。
