废织品的电气化:将废织品转化为高性能 triboelectric 纳米发电机,用于生物机械能量采集
Sebghatullah Amini1, Rumana Farheen Sagade Muktar Ahmed1, Santosh Kumar2
1Department of Studies in Physics, University of Mysore, Mysuru 570006, Karnataka, India.
Waste management (New York, N.Y.)
|October 19, 2024
概括
回收织品可以使用基于织品的 triboelectric纳米发电机 (T-TENGs) 产生电力. 这种可持续的方法将废弃织物转化为可穿戴设备和传感器的电源.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 收集能源 收集能源
- 可持续技术 可持续技术
背景情况:
- 织废物是一个重大的全球环境挑战.
- 重新利用废弃的织物为能源生产和废物管理提供了可持续的解决方案.
研究的目的:
- 开发和评估使用回收面料的基于织的 triboelectric 纳米发电机 (T-TENGs).
- 研究织品性能与 triboelectric性能之间的相关性.
- 为了展示从人类运动中采集能源的实际应用.
主要方法:
- 使用回收布 (tribopositive) 和聚乙烯 (PVC) 薄膜 (tribonegative) 制造的T-TENGs,带有电极.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM) 和能量分散式X射线光谱 (EDS) 分析了五种不同的回收织品.
- 在电压和电流输出,以及长期稳定性方面测试了T-TENG的性能.
- 将T-TENG集成到鞋底中,用于在走路和跳跃时收集能量.
主要成果:
- SEM和EDS分析显示了线结构,碳含量和增强的 triboelectric性能之间的联系.
- 基于丝的TENG (S-TENG) 实现了最高输出 (320.76V,8.73μA) 和在10,000个循环中稳定的性能.
- 基于Rayon的TENG在集成到鞋底时产生高达208.52V.
结论:
- 回收织品是 triboelectric纳米发电机的有效材料,为减少废物和收集能源提供了双重解决方案.
- 该研究证明了T-TENGs在为灵活的传感器和可穿戴设备提供动力方面的潜力,这些设备使用来自人类运动的机械能量.
- 这项研究倡导使用回收材料用于可持续能源生产的先进技术.
