瑞士洛桑联邦理工学院能源技术纳米科学实验室的研究人员开发出一种新型纳米设备，能够利用光和热通过蒸发盐水产生稳定电流。这项技术基于水力伏打效应，通过控制离子和电子流动实现高效发电，为无电池设备供电提供了新途径。

2024年，该实验室曾报告使用硅纳米柱构建纳米级水力伏打设备，两年后设备性能显著提升，可产生超过类似技术的功率输出。研究人员通过三层设计分别处理蒸发、离子传输和电荷收集，优化了发电过程。

热和光在发电过程中起到关键作用。热量加速盐水蒸发，而光激发半导体硅中的电子，同时热量增强表面负电荷。这种协同效应导致离子移动和电荷分离，在固液界面形成电场，从而在电路中产生电力。

“我们的工作表明，由于这种表面电荷效应，添加太阳光和热量可以将能源产量提高5倍，”Tagliabue在新闻稿中说。“这种自然效应一直存在，但我们是第一个利用它的人。”

改进后的设备输出达到1V电压和0.25 W/m2功率密度。研究人员通过调整盐浓度和纳米柱结构进一步优化了性能，并采用氧化物涂层防止材料退化，确保设备在盐水环境中稳定运行。

这项研究有望推动水力伏打设备的发展，利用水、热和阳光为可穿戴设备和环境传感器等无电池设备供电。研究成果已发表在《自然通讯》杂志上。