近日，学院韩进生课题组在高延性水泥基材料（ECC）与纳米能源收集领域取得新进展。该团队创新性地将摩擦纳米发电机（TENG）集成到ECC材料中，借助ECC的高延性与高韧性，实现摩擦电输出的稳定与放大，有效提升了能量收集效率。研究成果不仅为摩擦纳米发电机开发新功能提供了思路，更为构建具备韧性与自供电特性的智能基础设施提供了高效技术路径。相关成果以《Harnessing the synergy of ultra-ductile cementitious composites and triboelectric yarns for enhanced energy harvesting》为题，发表于纳米能源领域权威期刊《Nano Energy》（2025年IF=17.1）。

TENG通过接触带电与静电感应效应将机械运动转化为电能输出，已成为实现自供电传感与低功耗能量收集的重要技术方向。然而，传统TENG载体机械性能较差、环境稳定性有限，极大限制了其大规模实际应用。针对这一痛点，该论文提出一种新型摩擦电纱线增强ECC材料：将镀银聚酯纱线（内部螺旋缠绕芳纶纤维（摩擦正极）与聚酰亚胺纤维（摩擦负极））嵌入ECC基体，构建形成空间摩擦电网络。

研究表明，这种ECC-纱线复合材料在重复机械负载下展现出优异的摩擦电输出能力，即便承受反复冲击，仍能保持稳定的电输出性能，可实现长期可靠的自供电传感。尤其在冲击荷载场景中，该材料能通过电信号精准区分冲击幅度，且多次高能撞击后传感信号始终保持一致，有望成为结构健康监测的可靠工具。

本研究创新性地将摩擦电能量收集功能与ECC材料深度融合，开发出兼具自主发电与实时传感能力的新型复合材料，为基础设施智能化发展提供了全新思路。

昆明理工大学建筑工程学院韩进生老师为本论文第一作者，昆明理工大学为第一单位。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.111552