水滴与疏水表面的接触是功能界面上的一种常见现象，对此已有许多学者广泛研究了液体和固体界面之间的接触带电和电荷转移现象。液-固界面的电荷转移在许多领域都是至关重要的，例如能量收集、表面电化学、电催化、生物化bobapp官方下载入口学等。然而，由于缺乏基本的检测技术，对于液-固界面接触的电荷转移，特别是

　　中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士等人报道了一种以电极阵列为探针的像素化液滴摩擦纳米发电机，其像素尺寸为0.4 mm，用于在液固接触时界面电荷转移的原位动态映射。每个电极上的电信号信息为探测水滴在疏水固体表面移动时的二维高分辨率电荷分布提供了机会。研究表明，当水滴在倾斜的固体表面上运动时，诱导转移电荷的积聚并不均匀分布，因此作者提出了一种基于电子和离子两步转移的理论模型。该像素化液滴纳米发电机bobapp官方下载入口对水的运动、pH和光强具有很高的敏感性，可作为一种有前途的探针应用于物理化学、表面化学、电化学、催化和生物传感器等领域。该研究以题为“Triboelectric Nanogenerator Array as a Probe for In Situ Dynamic Mapping of Interface Charge Transfer at a Liquid-Solid Contacting”的论文发表在《ACS Nano》上。

　　像素化液滴摩擦纳米发电机由三部分组成：顶层为电介质FEP薄膜，用于与液滴接触通电；底层为信号处理器，用于捕捉水滴与FEP薄膜之间电荷转移引起的静电感应信号；中间部分为带有铜电极阵列的PMMA板，其中Cu电极阵列的一端可以连接到FEP薄膜，而另一端则连接到信号处理器。该阵列中的每个电极都可以作为电荷转移的探针，用于高分辨率的诱导转移电荷映射。这种具有高电极密度的像素化液滴摩擦纳米发电机与单电极液滴相比，在X轴和Y轴上都具有0.4 mm的高空间分辨率，可以提供丰富的液滴与介电固体之间电荷转移的信息。

　　作者用快速相机记录了水滴在FEP表面上的运动。结果表明，在下落过程中，水滴在不同的时间表现出不同的形状：从0到0.08 s，水滴扩散成为锥形，然后在0.10 s时变成圆形，然后在0.12 s立即变成矩形，而后又在0.14 s回到锥形，并开始在表面向下滑动，直到与电极阵列分离。接触起电与接触面积、接触时间和接触材料之间的相互作用力密切相关，水滴在FEP表面运动时的状态将直接影响液-固界面间的电荷转移。因此，可以通过像素化水滴摩擦纳米发电机来测量水滴在疏水固体表面上的原位动态运动过程。结果表明，从Y轴上看，作者发现感应电荷随着水滴在FEP表面的移动而增加，但在某些点位上突然减少。这一发现为测量水滴在疏水表面上移动时的电荷转移，特别是电荷饱和点的确定，提供了新的发现。

　　光照射是释放表面摩擦电荷的有效途径，所以像素化液滴摩擦纳米发电机可作为研究光对水滴与固体表面之间电荷转移影响的有效探针。作者对比不同光强下样品的诱导电荷映射，结果表明，接触带电在水滴与FEP之间产生的转移电荷随着光强的增加而减少。作者进一步研究了液滴pH值对液-固界面电荷转移的影响。作者进行了FEP薄膜与不同水溶液（包括不同pH值的HCl和NaOH溶液）的接触带电。酸性液滴滴在薄膜上的转移电荷发展趋势与水滴的转移电荷发展趋势相似，即转移电荷随着酸性液滴的运动而不断增加。然而，当碱性bobapp官方下载入口液滴在FEP表面移动时，其转移电荷映射的形状发生了变化，转移电荷看起来更加均匀，尤其是pH=9时。因此，转移电荷映射的形状可以作为像素化液滴摩擦纳米发电机区分酸性和碱性液体的指标。

　　总结：作者开发了一种以电极阵列为探针的像素化液滴摩擦纳米发电机，用于在液固接触时界面电荷转移的原位动态映射。这种转移电荷映射对液滴的运动、光强和液体的pH值具有很高的敏感性。因此，该像素化液滴纳米发电机对检测材料的表面特性、化学传感和生物医学传感器具有意义。

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