近年来，水力发电技术被提出通过水与纳米结构材料（例如单层石墨烯和石墨烯衍生物）相互作用来发电，作为有前景的可再生能源替代品。
尤其是日常生活中自然丰富的水分流，蕴含着巨大的能量，但仍未得到利用。
最近，科研人员发明了一种由离子聚合物 Nafion 和聚（N-异丙基丙烯酰胺）水凝胶组成的新型水力发电装置，通过该装置，使用单个模块以可持续的方式达到 -1.86 V 的超高电压，其快速电压响应显着不同于所有具有湿气功能的发电机。
该设备不仅在功率密度方面表现出色，而且对湿气流动的适应性和设备的简单性都表现出色，能够在从人类呼吸到机械喷水甚至水冷过程的各种现实生活场景中进行能量回收。
通过对电容器充电和为电致变色智能窗供电，无需任何辅助整流和放大电路，证明了其作为便携式电源的实际意义。
图 1 IPHC 和其他水电系统。
图 2 IPHC 的电输出。
图 3 CP 与 pNIPAm 的功能化（A1-A3）和（B1-B3）原始 CP 和 pNIPAm-graft-CP 在不同放大倍率下的 SEM 图像。
图4 IPHCs的工作机制。
图 5 IHPCs 对水分流动的适应性。
图 6 单个 IPHC 作为电源的演示。
相关论文以题为Hydrovoltaic energy harvesting from moisture flow using an ionic polymer–hydrogel–carbon composite发表在《Energy & Environmental Science》上。
通讯作者是香港城市大学冯宪平教授、和麻省理工学院方绚莱教授。
参考文献：doi.org/10.1039/D2EE00030J
