幾百年來由于人們使用化石燃料作為工業化、交通、發電和供暖的主要能源，全球氣候變化和空氣污染問題日益突出，因此人們迫切地需要用清潔的可再生能源來替代化石燃料。太陽能是地球上最豐富的可再生能源之一，其中的一小部分已經能夠通過光伏技術直接利用。絕大部分達到地球的太陽光熱能量儲存在地球的自然水循環和我們周圍的大氣中，比人類全球能耗高出成千近萬倍，但其中只有體量較大的徑流蘊含的機械能能夠被水力發電收集。水循環中的其他自然過程如降雨、水蒸發和濕熱大氣等蘊含的能量，由于缺乏適當的科學方法和技術一直沒有得到充分利用。近十年來，新興的基于固液界面處力電耦合的水伏效應實現了從幾乎所有與水相關的動態過程中獲取電能，包括降雨、波浪、流動、蒸發和濕氣。普遍存在的水蒸發和環境濕度以及豐富的流動水，使得水伏技術幾乎可以在全年任何天氣條件下無處不在地提供電力，可以緩解間歇性工作的太陽能和風力發電廠面臨的電力儲存需求。從自然水循環中提取水伏能量的過程不會產生碳排放，并具有負熱排放的獨特優點，因此水伏技術是一種有前途的綠色能源技術，為解決能源危機、氣候變暖和環境污染問題開辟了一條富有前景的新途徑。
近日，南京航空航天大學郭萬林教授團隊綜述了從水運動、蒸發和環境濕氣吸附過程中收集能量的水伏效應和水伏技術的最新進展，討論了器件結構、不同固液界面上力電耦合介導的能量轉換機理、材料選擇和功能化等問題，總結了進一步優化和發展水伏技術的策略，展望了水伏效應和技術在未來發展中的機遇以及進一步提高輸出性能以實際應用面臨的挑戰。
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