一项发表于《先进功能材料》的研究，为摩擦纳米发电机在潮湿环境下的性能瓶颈提供了创新解决方案。

传统摩擦纳米发电机在湿度超过60-70%时，表面吸附的水膜会耗散电荷，导致输出性能显著下降，这限制了其在可穿戴设备与植入式医疗电子领域的应用。

由研究人员开发的一种新型光固化树脂，通过LCD 3D打印技术成形，其发电输出会随着环境湿度增加而上升。

该树脂的设计核心在于利用极性化学基团主动捕获水分子，而非排斥水分。

研究团队比较了三种交联丙烯酸酯网络，分别修饰有羧基、羟基或酰胺基团。其中，含有酰胺基的配方表现出最强的湿度响应。

随后，团队引入了磺基甜菜碱甲基丙烯酸酯这种两性离子单体。

在优化配方下，该材料在90%的相对湿度中，实现了45.6微安电流、802伏电压以及每平方米48.4瓦的峰值功率密度。

这一功率密度约为此前报道的耐湿TENG性能的两倍，且未使用任何无机填料。

利用优化后的树脂，团队通过3D打印制造了晶格结构、扭曲六边形网络以及可穿戴形态器件。

演示包括一个可通过敲击传输摩尔斯电码的指套，以及一个能区分行走与跑步状态的鞋垫。

打印结构特征可精细至80微米。

最复杂的演示将发电机与无线能量传输系统耦合，模拟通过人体组织为植入式设备充电。

该系统成功通过猪皮将能量传输至一个半被动式射频标签，采集了11至17毫瓦的能量，尽管猪皮使信号衰减了36%至59%，但并未中断通信链路。

这项研究为开发完全可打印、且能利用湿度增强性能的摩擦电材料铺平了道路，有望推动自供电植入式设备的发展。