清洁的水作为生命之源，确保其洁净在偏远或污染严重地区面临巨大挑战。近日，研究人员成功开发出一项突破性技术——一套紧凑且无需电池的水质监测系统，能借助波浪自然运动运行，为水质监测带来新希望。

该创新系统集成了两个核心组件。其一为旋转摩擦纳米发电机(R - TENG)，它能够捕获水运动中的能量，并将其转化为电能。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提供动力，这种传感器以在恶劣环境条件下的稳定性和卓越性能著称，相关研究已发表于《纳米能源》杂志。

此传感器具备惊人的检测精度，可检测多种有害物质，涵盖重金属(如铅、砷和铬)、杀虫剂，甚至微小的塑料颗粒。

该装置采用防水丙烯酸外壳，由磁铁驱动，能够在水下持续稳定运行，即便处于高湿度环境，也能产生稳定电压。它大约需10秒为一个小电容器充电，之后便可为传感器提供实时测量所需的能量。

在实验室和河流的实际测试中，该系统展现出出色的可靠性。它不仅能区分低至纳摩尔水平的污染物，还对水的pH值变化呈现出强烈的线性响应。

值得一提的是，这种自供电传感器无需电池或电源线。传统监测设备中，电池和电源线往往会阻碍长期环境监测工作，而此传感器通过收集波浪能，可在海洋、河流和湖泊中实现可持续、长期部署，有力支持生态保护和公共健康事业。

林宗红教授表示：“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智能解决方案。”这一创新成果有望在水质监测领域发挥重要作用，推动绿色制造与生态保护协同发展。