主要研究兴趣包括:
(1)纳米发电机
纳米发电机的动力源既可以是风力、水力、海浪等大能源,也可以是人体运动、车辆来往、设备运行等环境随机能源。纳米发电机的研究已成为国际纳米科技在微型能源研究领域的热点,纳米发电机是麦克斯韦位移电流继电磁波理论和技术后在能源与传感方面的另一重大应用,将大大地影响物联网、传感器网络、蓝色能源和大数据等技术领域未来的发展。
(2)无线能量传输
无线能量传输是将能量从能量源传输到电负载的一个过程,这个过程不是传统的有线来完成,而是通过无线传输来实现。为了满足当今移动电子产品、物联网与传感网络的能量需求,实现电能的无线传输是至关重要的,尤其对于植入式医疗器件、安全、射频识别等领域的应用。我们首次创新性地提出了将麦克斯韦位移电流应用于无线能量传输的想法。
(3)一体式微纳器件
一体式和柔韧性器件不仅是国际前沿的研究热点,也是可以极大方便人们生活的应用型产品。一体式微纳器件具有更简单的结构,便于系统集成,在柔性电子产品的制造方面具有巨大的应用潜力。
(4)自驱动传感
传感与控制是一个非常活跃的交叉研究领域,涉及生物、化学、物理、医学、电子技术等多种学科。基于纳米发电机的自驱动传感研究,不仅可以提出全新的传感机制,而且可以有效解决传统传感器的供电问题,从而促进新一代生物传感器往自动化、微型化与集成化方向发展。
(5)自驱动电化学
传统的电化学装置往往需要依靠外部电源驱动,我们创新性地提出了将摩擦纳米发电机与电化学相结合的想法,进而构建自驱动电化学系统,在电解水制氢、海水淡化、空气净化、降解有机污染物、处理重金属离子等方面均有开创性工作。