一种新型自供电水传感器利用波浪能来监测重金属、微塑料和杀虫剂等污染物——无需电池。

清洁的水是生命之本——但确保水的清洁却是一项挑战，尤其是在偏远或污染严重的地区。研究人员现已开发出一项：一套紧凑、无需电池的水质监测系统，利用波浪的自然运动运行。

这项创新集成了两个核心组件。首先，旋转摩擦纳米发电机（R-TENG）捕获水运动中的能量，并将其转化为电能。

收集到的能量将为一种基于AlGaN/GaN材料的高灵敏度晶体管传感器提供动力，这种传感器以其在恶劣环境条件下的稳定性和性能而闻名。这项研究发表在《纳米能源》杂志上。

该传感器可以以惊人的精度检测出各种有害物质，包括（如铅、砷和铬）、杀虫剂，甚至微小的塑料颗粒。

该装置采用防水丙烯酸外壳，由磁铁驱动，可在水下持续运行，即使在高湿度环境下也能产生稳定的电压。它大约需要10秒才能给一个小电容器充电，然后为传感器提供实时测量所需的能量。

在实验室和河流测试中，该系统表现出了出色的可靠性，可以区分低至纳摩尔水平的污染物，并对水的 pH 值变化表现出强烈的线性响应。

重要的是，这种自供电传感器无需电池或电源线，而这些因素往往会妨碍长期。通过收集，它可以在海洋、河流和湖泊中实现可持续、长期部署，从而支持生态保护和公共健康。

林宗红教授表示：“这种紧凑、自供电的设备为远程水质监测和早期污染检测提供了一种智能解决方案。”