基于拓-绝缘体-复合材料的高效透气单立体混合Tribo-Piezo-电磁纳米发电机
Beibei Shao1,2, Tzu-Ching Lu3,4, Ming-Han Lu3
1Soochow Institute of Energy and Material Innovations, Key Laboratory for Advanced Carbon Materials and Wearable Energy Technologies of Jiangsu Province, Institute of Functional Nano & Soft Materials (FUNSOM) and College of Energy, Soochow University, Suzhou, 215006, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|September 2, 2024
概括
一种新的电子皮肤从运动和电磁波中产生动力,为自动供电的可穿戴电子产品提供灵活,透气的解决方案. 这种混合纳米发电机增强了用于先进的人机接口的能量采集.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 收集能源 收集能源
- 可穿戴技术可穿戴技术
背景情况:
- 可穿戴电子产品需要具有高功率密度,透性和伸展性的先进电源.
- 现有的电源在满足自主皮肤设备的需求方面面临挑战.
研究的目的:
- 开发一种基于纳米发电机的高效,透气和伸展的单立体混合电子皮肤 (TPEG皮肤).
- 为了使TPEG皮肤能够作为表皮电源和自动供电传感器发挥作用.
主要方法:
- 在两层拓绝缘体 - 压电聚合物复合纳米纤维之间的液体金属网格.
- 利用 triboelectric,压电和电磁效应来收集能量.
主要成果:
- TPEG皮肤实现了288V的输出电压,并提取了环境电磁污染 (±60V,±1.6μA cm-2).
- 拓绝缘器显著增强了 triboelectric 和压电效应,产生 ~ 3 倍的输出最先进的设备.
- 该设备展示了自动供电的生理和身体运动监测能力.
结论:
- TPEG皮肤为皮肤上/可穿戴电子产品提供了一个兼容的能源战略.
- 该研究强调了高级可穿戴系统的高功率密度,单体集成和多功能性.
- 这项工作为自动供电的传感器和增强的人机交互铺平了道路.
