近期，我院硕士研究生甘崇早为第二作者（白泉博士为第一作者）以“A Triboelectric-Piezoelectric-Electromagnetic hybrid wind energy harvester based on a snap-through bistable mechanism”为题发表在能源科学领域顶级期刊《Energy Conversion and Management》（中科院一区TOP，IF10.4）。

1. 研究背景

风能，作为一种储量丰富、分布广泛且排放近乎为零的可再生清洁能源，正日益成为人类探索新能源的重要方向。通过机电能量转换机制能够将风能高效地转化为电能，不仅有助于减少对化石能源的依赖，更能推动低功率电子设备和无线传感器的自供电实现。这使得在极端环境下构建高效且稳定的自供电无线传感器系统成为可能，为偏远地区的实时监测和数据收集提供了可靠的解决方案，有助于提升环境监测、灾害预警等领域的响应速度和准确性。为应对气候变化、实现可持续发展提供了有力的技术支撑，为构建绿色、低碳的未来社会提供重要的能源保障。

2. 文章概述

本文提出了一种基于屈曲双稳态机制（ST-HWEH）的摩擦电-压电-电磁复合风能采集器，旨在作为可持续电源自供电风速传感器。压电能量采集器（PEH）、摩擦纳米发电机（TENG）和电磁能量采集器（EMH）分别放置在屈曲梁的最大应变位置、最大接触面积和最大位移位置，以最大化地利用其在结构空间中的优势特性。采用反磁极机制能有效地降低系统的启动风速和电阻转矩。在风速为11 m/s时，ST-HWEH的复合发电单元的总输出功率密度为83.97 W/m³。在风速为5 m/s时，ST-HWEH可以轻松点亮1000盏LED灯，并成功演示了自供电环境监测，这为基础设施的自供电环境监测和状态监测提供了一个切实可行的解决方案。

3. 图文导读

(a)极端环境下自供电环境监测的潜在应用前景，(b)ST-HWEH结构示意图。

    （审核：覃波 邹鸿翔 刘豪）