可伸缩和弹性三电纳米发电机与液体金属网格图案的单个电极,用于可穿戴能源采集设备

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:

• 三电纳米发电机 (TENG) 是自动供电可穿戴设备中可持续能源采集的关键.
• 基于的液态金属 (LM) 是可穿戴设备的有前途的电极材料,因为其导电性和伸展性.
• 传统的双电极TENG面临着与人体的整合挑战.

研究的目的:

• 使用液体金属网格图案设计和制造可伸缩,弹性和可穿戴的单电极TENG (LMG-SETENG).
• 为了证明LMG-SETENG通过 triboelectrification 有效收获能源的能力.
• 探索LMG-SETENG在各种领域的潜在应用.

主要方法:

• 使用两步喷涂工艺将LM网格图案嵌入到可拉伸的基板中.
• 制造出来的设备可以作为单电极TENG (LMG-SETENG) 起作用.
• 在各种应变条件下以及通过与人体接触来评估性能.

主要成果:

• 在人体接触时,LMG-SETENG通过 triboelectrification 实现了高达 100 V 的电压.
• 该设备在不同程度的应力下保持了功能和能量生成.
• 与双电极TENG相比,简化的单电极设计提供了更高的灵活性和更容易的集成.

结论:

• 开发的LMG-SETENG为可穿戴设备提供了灵活和高效的能源采集解决方案.
• 液体金属的独特特性使其在机械应变下具有强大的性能.
• 潜在的应用包括为小型家电提供动力,软机器人,电子皮肤和医疗保健设备.