清洁的水对生命至关重要，但确保水质清洁在偏远或污染严重地区是一项挑战。如今，国立台湾大学研究人员开发出一项突破性技术——一套紧凑、无需电池的水质监测系统，可利用波浪自然运动运行，监测水中污染物。
这项创新集成了两个核心组件。其一是旋转摩擦纳米发电机(R - TENG)，它能捕获水运动中的能量并转化为电能。收集到的电能将为基于AlGaN/GaN材料的高灵敏度晶体管传感器供电，这种传感器以在恶劣环境条件下的稳定性和性能著称，相关研究发表在《纳米能源》杂志上。
该传感器能以惊人精度检测多种有害物质，涵盖重金属(如铅、砷和铬)、杀虫剂以及微小塑料颗粒。
此装置采用防水丙烯酸外壳，由磁铁驱动，可在水下持续运行，即便在高湿度环境下也能产生稳定电压。它给小电容器充电约需10秒，之后可为传感器提供实时测量所需能量。
在实验室和河流测试中，该系统表现可靠，能区分低至纳摩尔水平的污染物，且对水的pH值变化有强烈线性响应。
重要的是，这种自供电传感器无需电池或电源线，这些因素常会妨碍长期环境监测。通过收集波浪能，它可在海洋、河流和湖泊中实现可持续、长期部署，有助于生态保护和公共健康。
林宗红教授称：“这种紧凑、自供电的设备为远程水质监测和早期污染检测提供了一种智能解决方案。”
更多信息：Manish Kumar Sharma 等人，基于自供电 AlGaN/GaN HEMT 传感器，集成旋转 TENG，用于全面水质分析，纳米能源(2025)。
