透明、可拉伸的仿皮肤式摩擦纳米发电机研制成功

作者:yabovip888.app发布时间:2021-12-23 01:45

本文摘要:近年来,随着柔性晶体管/集成电路、可剪切光电器件、可拆卸显示屏和电子皮肤等各种革命性功能产品的大量兴起,柔性/可剪切电子产品获得了飞速的发展。这些产品对其供能设备则明确提出了更高的拒绝,期望其具备非常的柔韧性和可剪切性。然而,少有能源器件可以同时构建柔韧性、低透明度和可剪切性。另外,市场大大快速增长的可穿着电子产品和植入式电子产品,拒绝其供能设备除柔韧性和可剪切性之外,也必须同时具备较好的生物兼容性。

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近年来,随着柔性晶体管/集成电路、可剪切光电器件、可拆卸显示屏和电子皮肤等各种革命性功能产品的大量兴起,柔性/可剪切电子产品获得了飞速的发展。这些产品对其供能设备则明确提出了更高的拒绝,期望其具备非常的柔韧性和可剪切性。然而,少有能源器件可以同时构建柔韧性、低透明度和可剪切性。另外,市场大大快速增长的可穿着电子产品和植入式电子产品,拒绝其供能设备除柔韧性和可剪切性之外,也必须同时具备较好的生物兼容性。

常规的电磁式发电机很难构建可剪切性,而近来较慢发展的摩擦纳米发电机(TENG)则可符合柔性电子设备的上述市场需求。近来报导的可剪切摩擦纳米发电机主要是使用碳纳米管,石墨烯,银纳米线等导电网络强化的弹性体聚合物。

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但是,这种材料的可剪切性受限、且难以实现低透光度。相比之下,由亲水聚合物网络与水或离子水溶液包含的水凝胶可同时构建半透明、坚硬、生物相容性和可剪切性能,是研发柔性摩擦纳米发电机的理想材料。

在中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林和胡卫国的联合指导下,北京纳米能源所蒲雄等研究人员,将弹性体和离子水凝胶结合,研制出了一种全新的仿照皮肤式纳米摩擦发电机(STENG),该器件首次构建兼备低透明度(平均值透光率,红外线96.2%)和超高可剪切性(单轴突发事件,1160%),同时需要构建生物机械能搜集、触觉感官等功能。该工作为半透明、可剪切能源设备和柔性电子皮肤的研究获取了一个全新的视角,研究成果公开发表在近期的《科学进展》(ScienceAdvances,DOI:10.。


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