采用一步溶液吹紡絲技術(shù)制備了一種全纖維大面積(20 × 50 cm
2)可定制摩擦電熱納米發(fā)生器(LT-TENG)，具有操作簡(jiǎn)單、面積可放大、生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。制備的LT-TENG由聚偏氟乙烯(PVDF)/MXene (Ti
3C
2T
x)納米纖維(NFs)和導(dǎo)電紡織品組成。LT-TENG的纖維性和大面積性能，使其具有良好的剪裁性、透氣性、疏水性和可洗滌性。在PVDF NFs中加入MXene進(jìn)行優(yōu)化后，LTTENG具有較好的輸出和傳感性能，檢測(cè)范圍超過(guò)16 kPa，靈敏度相對(duì)較高，為12.33 V kPa
−1。在最大施加壓力時(shí)，電壓為108v，電流為38µA，電荷為35 nC。當(dāng)作為可穿戴設(shè)備使用時(shí)，LT-TENG可以作為生物力學(xué)能量采集器，輸出功率密度為12.6 mW m
- 2，外部負(fù)載電阻為500 MΩ，它還具有自供電的觸覺(jué)傳感能力，用于壓力測(cè)繪和滑動(dòng)傳感。因此，LT-TENG在可穿戴設(shè)備、智能機(jī)器人、人機(jī)交互等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
圖1. LT-TENG的制備 。
圖2 LT-TENG的可穿戴性能。
圖3. LT-TENG的電氣性能。
圖4. LT-TENG可用于生物能源收集。
圖5 基于LT-TENG的滑動(dòng)應(yīng)力傳感陣列壓力測(cè)繪。
相關(guān)科研成果由廣西大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院Caofeng Pan和Rongrong Bao等人于2022年發(fā)表在Small (DOI: 10.1002/smll.202202477)上。原文：Fully Fibrous Large-Area Tailorable Triboelectric Nanogenerator Based on Solution Blow Spinning Technology for Energy Harvesting and Self-Powered Sensing。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
