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淡水和海水之间的离子梯度被认为是一种很有前途的可再生能源，也被称为蓝色渗透能或盐度梯度能。在过去的几十年里，膜基反电渗析技术已经发展成为一种主要的技术来捕捉这种世界范围内的能量。然而，目前的反电渗析技术普遍存在效率低下的问题，这主要是由于目前使用的离子交换膜性能较差，阻碍了其在实际中的应用。经过数百万年的进化，生物已经发展出许多利用离子梯度发电的优化系统。例如，电鳗能够利用成千上万个密集的、高选择性的、整流的离子通道，完成离子浓度梯度在细胞膜上的转换，释放高达v的动作电位。通过将生物系统的灵感与纳米流体学的 进展相结合，生物启发的纳米流体通道在获取这种“蓝色”能量方面显示出巨大的潜力。在这方面，由两种单层多孔膜杂交构建的新型生物启发型纳米流体非均质膜具有前所未有的优越性。两层膜间的协同效应具有固有的不对称结构、电荷和润湿性，有助于离子二极管效应等离子输运特性的发展。在能量转换过程中，这种非线性的纳米流体行为允许单向的离子传输，因此可以阻止任何电流回流到膜中，极大地降低了作为焦耳热耗散的吉布斯自由能，最终增强了发电能力。在过去的几年中，已经构建了包括有机/有机、无机/无机、有机/无机杂化体系在内的多种非均质膜。然而，所报道的系统普遍存在界面离子传输效率相对较低的问题。由于孔隙排列不匹配，不同尺度的通道间耦合不恰当，导致功率密度在经济上不可行。界面输运不足一直是制约高功率非均质膜发展的主要障碍。基于此，中科院理化所江雷、闻利平团队首次使用三维水凝胶界面实现了高性能的渗透能量转换，该工作以题目为“Improvedosmoticenergyconversioninheterogeneousmembraneboostedbythree-dimensionalhydrogelinterface”发表在《Nature