最近，国际期刊Advanced Materials（IF=27.4）刊发中国科学院海洋研究所在海洋腐蚀微生物检测技术研发方面的最新研究成果“High-Entropy Ceramics Enhanced Droplet Electricity Generator for Energy Harvesting and Bacterial Detection”。

铜绿假单胞杆菌（P. aeruginosa）是一种常见的海洋腐蚀微生物，快速、精准检测P. aeruginosa的技术开发对于腐蚀环境评估、预测具有重要的价值。研究团队开发了基于单液滴产电效应的海洋腐蚀微生物检测方法，具体设计了一种由高熵材料作为中间层结构的产电模型，极大抑制摩擦电荷的损耗，将输出电压提升至525V，是传统材料输出电压的四倍。在此基础上，通过改变电容性或摩擦电荷总量实现对微生物的检测，其中改变摩擦电荷总量的方法可以通过固-液界面吸附效应实现，单个液滴状态的变化影响摩擦电荷的总量。相较于改变电容性的检测方法，该方法具有更简便的制备方法和更便捷的检测流程，无需对电极进行修饰。

该技术的开发为海洋微生物腐蚀的风险预警提供技术支持，为海洋工程、装备等的安全运行提供保障。

具有高熵材料制备中间层的SDEG检测性能与示意图

海洋关键材料重点实验室博士学生王从宇及硕士学生王健明为论文共同第一作者，王鹏研究员为论文通讯作者。研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。

论文信息：

Congyu Wang, Jianming Wang, Peng Wang*, Yihan Sun, Wenlong Ma, Xiaoyi Li, Maomi Zhao, Dun Zhang. High-entropy Ceramics Enhanced Droplet Electricity Generator for Energy Harvesting and Bacterial Detection. Advanced Materials, 2024, 2400505.