近年来，纳米流体系统中离子传输的调控已成为能量收集、海水淡化、离子电子学等新兴技术的关键。尤其是湿气发电机（MEGs），能够从大气中吸收水分并诱发离子解离与迁移，从而产生电能。然而，现有的器件往往受限于载流子产生不足、性能不稳定以及材料吸湿性与电荷选择性之间的权衡问题，制约了其在实际应用中的发展。
近日，苏州大学张晓宏教授、刘瑞远特聘教授合作，提出了一种基于三层结构（p-i-n）的纳米流体离子二极管，成功实现了高效且稳定的湿气能量收集与离子逻辑功能。该器件由带正电织物、氯化锂掺杂的中性织物和带负电织物组成，中间的中性层有效促进水分吸收与离子解离，而两侧的带电层则通过氧化石墨烯（GO）纳米通道建立内建电场，实现阴阳离子的定向传输。该装置在环境条件下可产生约1.38 V的电压和35 μA cm⁻²的电流，且在使用活性金属电极时峰值电压可达1.6 V，稳定运行超过600小时。此外，该器件还展现出优异的离子整流特性，可用于构建离子逻辑门，为自驱动离子电子系统提供了全新平台。相关论文以“A Trilayer Nanofluidic Ionic Diode for High-Performance Moisture-Enabled Energy Harvesting and Ionic Logic Operations”为题，发表在Advanced Materials上，论文第一作者为Ni Kun。
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