近日，我校电子信息工程学院，内蒙古自治区智慧通信感知与信号处理重点实验室的张嘉汉研究员、刘增研究员团队在《Advanced Materials》（国际顶刊，影响因子27.4，中科院一区TOP、中信所Q1、自然指数与学科卓越期刊）发表题为“Inorganic Dielectric Materials Coupling Micro-/Nanoarchitectures for State-of-the-Art Biomechanical-to-Electrical Energy Conversion Devices”的综述论文（图1）。

图1

生物机械能-电能转换器件在分布式通信终端能源管理、自驱动感知系统以及智能人机交互等关键领域展现出广阔的应用前景。特别是在物联网时代，构建高性能、低功耗、可持续的通信节点对能源收集与信号感知技术提出了更高要求。将微/纳米架构化的无机介电体（MNIDM）集成于各类纳米发电机（NG）中，能够有效提升其电性能，实现近乎理论极限的能量收集效率，并保障对多源生理/环境信号的高精度监测，从而为无线通信模块的自驱动供能与动态感知提供坚实基础。然而，当前MNIDM在不同类型的NG中作用机制存在显著差异，学术界对于其统一作用机理尚缺系统性认知。

针对上述问题，张嘉汉研究员自2015年起持续深耕该方向，迄今已在IEEE Electron Device Lett.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、Cell Rep. Phys. Sci.、Nano Energy、Sci. Bull.等国际权威期刊发表SCI论文59篇。在此研究基础上，该综述论文以通信器件的应用需求为主线，从NG的理论源头出发，系统阐述了MNIDM在不同类型NG中的作用原理与关联关系；进一步聚焦MNIDM增强型NG在通信终端中能量供给、生理与环境信号感知方面的应用实践；并深入分析了当前通信相关器件在结构可调性、能效稳定性与环境适应性等方面面临的技术挑战。综述同时提出了未来MNIDM-NG体系向高熵通信供能网络与个性化传感平台演进的设计策略与发展路径，为构建新一代智能通信器件提供理论支撑与工程指导（图2）。

内蒙古大学电子信息工程学院、内蒙古自治区智慧通信感知与信号处理重点实验室为该论文的第一单位。我校张嘉汉研究员为该论文的唯一第一作者；我校电子信息工程学院大二本科生李铭轩、郭佳鑫为参与作者；内蒙古科技大学郝喜红教授、昆士兰大学Yusuke Yamauchi教授、浙江海洋大学徐兴涛教授、河海大学李政通博士为该论文的共同通讯作者。该成果得到了内蒙古大学“骏马计划”高层次引进人才科研启动项目、内蒙古大学实验技术研究项目、内蒙古自治区本级引进人才科研支持项目等经费的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202419081

图2

（供稿：电子信息工程学院    编辑：武涛     审核：刘雪峰    终审：阿茹娜）