近日，四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室郭俊凌教授团队联合电子科技大学邓旭教授团队与华中科技大学李岩教授团队，在国际期刊《Nature Nanotechnology》发表了题为“Hand-powered interfacial electric-field-enhanced water disinfection system”的研究成果，并受邀撰写Research Brief。皮革化学与工程教育部重点实验室2021级博士研究生张亚静为论文共同一作。
图1. 手驱动界面电场增强（IEFE）水消毒系统示意图
随着全球水源性疾病频发和电力短缺问题日益严峻，开发无需集中供电、可现场部署的便携式水消毒技术成为重要研究方向。现有光催化消毒体系虽具有潜力，但受限于对光照条件的高度依赖，在阴天、夜间及高浊度水体中难以实现实时、高效消毒。机械能驱动的水消毒策略（如压电和摩擦电方法）因能够将机械能转化为电能并生成活性氧（ROS），为“无电力、全天候”水消毒提供了新思路。然而，这类方法普遍存在能量耗散高、界面反应效率低、消毒速率慢等问题，难以达到世界卫生组织6-log（99.9999%）的灭菌标准。近年来，接触电（contact electrification, CE）机制被引入固–液界面水处理，研究表明液滴与固体接触或界面剪切可产生内建电场，从而驱动ROS在水中原位生成，建立了“机械刺激 → 界面电荷积累→ROS产生”的物理化学路径，为便携式无电水消毒提供理论基础。然而，现有CE方法仍受能量耗散和界面反应效率低的限制，难以同时实现快速、高效和广谱灭菌。因此，亟需开发能够促进界面电荷积累、增强ROS生成并提升机械输入与界面反应耦合效率的界面策略。
