液固接触起电是一种经典的物理现象，也是分析流体状态的重要途径。摩擦纳米发电机（TENG）的发明实现了比传统液固发电机高几个数量级的瞬时输出，是研究液固接触起电现象的先进工具。利用TENG开发新型的摩擦电探针，它可以短时间内原位计算液固接触时的电荷量，这对于检测液固界面的电荷转移也是一个巨大的优势。然而，液固接触起电是一个十分复杂的物理化学过程，极易受溶液中离子含量、pH和分子氢键的干扰，尤其是对于成分复杂的混合流体。解析基于混合溶液的液固接触起电现象，并提升摩擦电探针在多种液体环境中的应用潜力，一直是TENG领域由基础研究迈向产业化进程中极具挑战且十分迫切的研究方向。

  近日，广西大学刘涛等人利用摩擦电探针研究了蔗糖溶液的液固接触起电过程，提出了流体力学状态、分子间氢键以及离子吸附的混合干扰机制。利用摩擦电探针对蔗糖溶液梯度式的电信号反馈，从而实现了蔗糖浓度的高效传感（灵敏度为-0.0038%-1，同时响应时间为90 ms）。这项成果以题为“Liquid-Solid Triboelectric Probes for Real-Time Monitoring of Sucrose Fluid Status”发表在了《Advanced Functional Materials》上，2022级博士生刘涛为本研究第一作者，聂双喜教授和陆登俊副教授为通讯作者，莫文凤、邹雪莲、罗斌、张松、刘艳华、蔡晨晨、迟明超、王金龙参与研究。

1. 摩擦电探针的设计

图1. 摩擦电探针的工作原理。

2. 关键证据1：流体力学特征

3. 关键证据2：分子间氢键作用力

4. 关键证据3：离子吸附与离子屏蔽

5. 基于摩擦电探针的蔗糖流体在线检测装置

图5. 用于检测蔗糖浓度的智能传感器。

  原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202304321