海洋所在海洋腐蝕微生物檢測技術(shù)研發(fā)取得新進(jìn)展
最近,國際期刊Advanced Materials(IF=27.4)刊發(fā)中國科學(xué)院海洋研究所在海洋腐蝕微生物檢測技術(shù)研發(fā)方面的最新研究成果“High-Entropy Ceramics Enhanced Droplet Electricity Generator for Energy Harvesting and Bacterial Detection”。
銅綠假單胞桿菌(P. aeruginosa)是一種常見的海洋腐蝕微生物,快速、精準(zhǔn)檢測P. aeruginosa的技術(shù)開發(fā)對(duì)于腐蝕環(huán)境評(píng)估、預(yù)測具有重要的價(jià)值。研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了基于單液滴產(chǎn)電效應(yīng)的海洋腐蝕微生物檢測方法,具體設(shè)計(jì)了一種由高熵材料作為中間層結(jié)構(gòu)的產(chǎn)電模型,極大抑制摩擦電荷的損耗,將輸出電壓提升至525V,是傳統(tǒng)材料輸出電壓的四倍。在此基礎(chǔ)上,通過改變電容性或摩擦電荷總量實(shí)現(xiàn)對(duì)微生物的檢測,其中改變摩擦電荷總量的方法可以通過固-液界面吸附效應(yīng)實(shí)現(xiàn),單個(gè)液滴狀態(tài)的變化影響摩擦電荷的總量。相較于改變電容性的檢測方法,該方法具有更簡便的制備方法和更便捷的檢測流程,無需對(duì)電極進(jìn)行修飾。
該技術(shù)的開發(fā)為海洋微生物腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警提供技術(shù)支持,為海洋工程、裝備等的安全運(yùn)行提供保障。

具有高熵材料制備中間層的SDEG檢測性能與示意圖
海洋關(guān)鍵材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室博士學(xué)生王從宇及碩士學(xué)生王健明為論文共同第一作者,王鵬研究員為論文通訊作者。研究得到了國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
論文信息:
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.
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