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摘要：解读水分子的性质和利用水发电一直是科学和社会的重要课题。最近，人们对将水滴的动能转化为电能的兴趣日益浓厚，尤其是直流 (DC) 电，它可以直接为电子传感器和芯片供电。然而，现有的发电技术依赖于水的移动方向，这会阻止应有的直流电的输出，但却会产生不必要的交流电。在这里，我们报告了通过在夹层石墨烯 - 水 - 半导体结构内以任意方向移动水滴，从动态极化水 - 半导体界面产生直流电。与方向无关的直流电产生基于一种非平凡机制，其中水分子经历极化和去极化过程，导致在水滴运动过程中在水 - 半导体界面输出电能。开路电压可通过包含水滴的两个板之间的费米能级差异进行调节，其中石墨烯-水-硅和铝-水-硅分别显示 ∼ 0.3 和 ∼ 1.0 V 的直流电压。我们的研究结果揭示了水-半导体界面的现象，并为潜在的可持续封装自供电设备提供了一种利用水产生直流电的新途径。
利用动态极化水-半导体界面产生直流电
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