近日，我校材料科学与工程学院张生博士及其团队以安徽理工大学为第一单位在国际学术期刊《Nano Energy》上发表了题为“Fish Schooling Effect Triboelectric Nanogenerators Array”的最新研究工作。据悉，该期刊在2025年的最新影响因子达17.1，在中科院分区中位于材料科学领域的一区TOP。
摩擦纳米发电机（TENGs）因有效将涡激振动能量转化为电能而受到广泛关注。对于TENGs的实际应用而言，优化钝体阵列设计以提升输出性能至关重要。然而，阵列中各钝体之间的相互振动干扰会显著降低流体动能转换效果，从而导致阵列能量收集性能的大幅下降。针对上述问题，基于鱼群游动过程中个体间协同能量传递机理，提出了一种鱼群效应TENGs阵列（FSE-TENGs）用于流体能量捕获与利用。通过数值仿真分析了钝体阵列间的相互扰动机制，并基于鱼群效应设计的钝体阵列能够有效抑制这种扰动现象。同时，FSE-TENGs展现出类似鱼群运动中的能量捕获与传递能力：下游钝体TENGs可高效利用上游钝体产生的尾流能量，从而显著提升整体能量收集效果。这一设计策略不仅为TENGs阵列的优化布局提供新的思路，也为陆地或水下多体协同运动编队的设计等工程应用提供了重要的技术支撑。
张生与中国矿业大学许程教授为共同通讯作者，张生为第一作者。智能材料与结构专业2023级本科生时兆娟（第二作者）为课题的完成做出了重要的贡献。
此项研究工作得到了国家自然科学基金青年项目、安徽省高校科学研究重点项目、以及安徽理工大学引进人才科研启动基金等课题的资助。
