本期人物专访，Materials 期刊荣幸邀请到热点综述文章“利用生物废弃物衍生材料进行可持续摩擦电能量收集的综述”作者、韩国济州国立大学电子工程系博士研究生 Wajid Ali 先生。访谈中，他就其研究内容、学术心得以及对年轻研究者的建议等话题分享了深刻见解。

阅读英文原文：https://www.mdpi.com/3712800

• 学者简介

Wajid Ali 先生

韩国济州国立大学 (JNU)

Wajid Ali 先生是能源材料领域的新锐研究者，现于韩国济州国立大学电子工程系攻读博士学位。他拥有电子工程与材料科学交叉学术背景，同时掌握实验研究与数据驱动分析两类研究方法，主要研究方向包含三大板块：一是摩擦电纳米发电机 (TENGs)、湿气驱动发电机 (MEGs)、压电纳米发电机 (PENGs) 等可持续能量收集器件相关新兴能源转换技术；二是基于生物废弃物构建可持续能量收集系统与自供电传感设备；三是机器学习在材料性能预测领域的应用。Wajid Ali 在生物废弃物基摩擦电材料的开发与应用领域成果突出，重点围绕农业残余物、海洋生物废弃物、医疗废弃物、过期药品等各类废料开展转化研究，成功将其制备为功能性摩擦电层，产出多项具备行业影响力的研究成果。其研究紧扣可持续发展、循环经济与环境友好型能源技术的发展目标，持续助力废弃物资源化利用与新能源器件的融合创新，相关成果发表于Materials 等高水平期刊，获得国际同行的广泛关注。

• 访谈内容

Q.祝贺您的论文入选期刊 Newsletter 宣传版块。能否请您简要介绍这篇发表论文的主要研究内容？

非常感谢您的祝贺以及将我们的综述文章选入 Newsletter 进行宣传。这对我来说是一项莫大的荣誉，感激期刊对我们工作的认可。

在我们的综述文章中，我们探讨了基于生物废弃物的摩擦电纳米发电机这一新兴领域，该领域将农业残余物、海洋生物废弃物、医疗废弃物和过期药品等废弃材料转化为用于可持续能量收集的功能材料。本文系统地总结了各种废弃物源的处理方法和改性方法，以及它们的结构特征、工作原理和电学性能。我们还讨论了它们在自供电传感器、可穿戴电子设备和基于物联网的系统中的潜在应用。

本综述的主要目标是证明废弃材料不仅是一个环境问题，更是下一代能量收集技术的宝贵资源。通过将废弃材料转化为可用的功能层，这项研究为能源的可持续发展和废弃物的循环管理做出了贡献。同时，我们强调了一些仍需克服的主要挑战，以使这些技术更接近实际应用，例如材料变异性、湿度敏感性、机械耐久性、标准化和可扩展性问题。

我认为这篇综述具有深刻的见解，并且是对生物废弃物在摩擦电能源应用中价值化利用的一次及时概述。我非常感谢期刊给予这次机会，并通过通讯简报帮助宣传我们的工作。

Q.您希望读者从您的论文中获得哪些关键启示？

我想通过这篇论文向读者传达的总体信息是，生物废弃物不应仅仅被视为需要处理的垃圾，也应被视为可持续能源技术的宝贵资源。根据我们的综述，在农业、食品加工、海洋工业、医疗系统和制药行业中被丢弃的材料，都可以用作能量收集和自供电传感中的有效摩擦电层。

另一个关键信息是，基于生物废弃物的摩擦电纳米发电机的效率在很大程度上取决于废弃材料的内在结构、化学性质和表面形貌。采用适当的处理或表面工程技术，并结合对废弃物来源的谨慎选择，可以极大地增强电荷产生、输出稳定性和器件功能。这不仅仅是再利用，而是基于废弃物价值化利用中的结构-性能关系进行材料的合理设计。

我还希望读者了解到，该领域在支持向循环经济转型方面具有巨大潜力。除了使用合成聚合物和不可再生材料之外，我们有可能基于摩擦电效应设计出环境友好的系统，同时解决废弃物管理和清洁能源发电的问题。对我来说，这是这项研究最好的特点之一，因为它具有双重效益：既有助于改善环境，也有助于节约资源。

同时，本文也强调了一些为实现广泛采用而必须解决的剩余挑战，包括批次间差异、湿度敏感性、长期耐久性、可扩展性、改进标准化和生命周期评估的需求。这篇综述旨在总结研究进展，同时也为可持续摩擦电材料的未来研究提供蓝图。

总而言之，本文核心信息为，基于生物废弃物的摩擦电纳米发电机是废弃物减量、材料创新和可再生能源收集之间的重要桥梁。

Q.在您的研究生涯中，是否有特定的经历或事件促使您专注于目前的研究领域？

我目前的主要研究方向，是在材料科学的理论学习与实践积累中逐步形成的，研究重点为可持续能量收集材料及其高效运行机制。随着科研工作的不断推进，研发高性能、环境友好且具备实际应用价值的新一代材料，愈发成为我的研究兴趣所在。当我将摩擦纳米发电机及其他复合材料相关研究应用于能量收集与可持续材料领域时，这一研究兴趣被进一步激发。在该方向中，材料领域的创新成果既可以推动能量收集与可持续发展的进步，也能够直接落地应用。

我的研究转折点，是意识到大量被废弃的资源可以被加工制备为高价值功能材料之时。在学习生物材料、复合体系以及表面改性技术的过程中，我发现农业废弃物、海洋废弃物等废弃原料，可制备成具备实际器件应用潜力的摩擦电功能层。这一认知极大地鼓舞了我，它将我对可再生能源材料开发与环境研究的兴趣融合到同一个研究方向。

与此同时，机器学习与数据驱动材料研究的学术背景，也塑造了我当下的研究关注点。借助预测模型、结构性能关联规律以及计算验证手段，我认识到利用现代研究方法能够加速材料发掘，并为材料的理性设计提供指导。实验积累、计算思维，再加上面向可持续发展的解决方案，多重因素共同指引我开展基于生物废弃物的功能材料与能量收集系统研究。

一系列科研经历共同引导我确立了当前的研究方向。每完成一项课题，我对利用储量丰富、尚未充分开发的资源制备高附加值可持续材料这一构想的兴趣便会加深一分。因此，科研好奇心，以及希望为能源与环境现实问题寻找解决方案的热切追求，是我现阶段开展研究的重要动力之一。

Q.您如何评价该领域的研究趋势？您对其他年轻研究人员有什么建议？

这是一个前景非常广阔的研究方向，因为它整合了可持续材料设计、废弃物价值化和自供电传感。近期综述表明，由生物废弃物制成的 TENGs 正作为一种有前景、低成本且环境友好的能量收集器而获得发展势头，可用于生物电子学及相关应用。同时，近期研究开始超越单纯的废弃物再利用，转向更系统的材料加工、表面工程和以应用为导向的器件设计。

在我看来，该领域最突出的特征是跨学科属性不断增强。如今，材料科学家、器件工程师与环境领域研究者开展协作，并借助机器学习算法，在材料发掘与器件性能提升方面取得快速进展。我还认为，该领域正逐步从概念验证演示，走向更具实用性的研究方向，例如长期稳定性、耐湿性能、标准化以及规模化制备。上述要素也是这项技术走向实际应用的关键。

对于年轻研究人员，我的主要建议是建立扎实的材料理解基础，并培养对器件层面的基本认识。不仅要重现高输出值，还要理解材料为何有效的根本原因、其结构如何影响电荷产生以及在耐久性/可扩展性方面存在哪些限制。此外，研究者需要具备跨学科研究能力，因为该领域的进步通常需要结合实验工作、计算分析、表面工程和应用测试才能取得进展。

另一个重要建议是，沉下心去开发真正能解决问题的方案，而不仅仅是追求数据指标。在基于生物废弃物的 TENGs 等领域，最有价值的研究应当兼顾可持续性、可制造性与实际场景使用价值，例如可穿戴传感器、环境监测器件、低功耗电子设备等应用场景。最后，希望青年科研人员保持耐心与好奇心，新兴能源材料的创新大多依靠逐步迭代优化、严谨的验证以及勇于探索新思路的态度才得以实现。

我们衷心祝愿 Wajid Ali 先生在未来的学术道路上取得更加丰硕的成果，并期待他为可持续能源材料领域带来更多创新贡献。

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Submission Deadline: 20 October 2026

了解特刊详情：https://www.mdpi.com/journal/materials/special_issues/38R5RPZLEZ

• Materials 期刊介绍

主编： Maryam Tabrizian, McGill University, Montreal, Canada;Yuguang Ma, South China University of Technology, China

主要关注材料科学与工程研究相关各个领域的最新研究成果，包括但不限于高分子、纳米材料、能源材料、复合材料、碳材料、多孔材料、生物材料、建筑材料、陶瓷、金属等，以及材料物理化学、催化、腐蚀、光电应用、结构分析和表征、建模等。目前，期刊已被 Scopus, SCIE (Web of Science), PubMed 等多个数据库收录

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