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《AFM》苏州大学文震:超高拉伸、长期耐磨损和断裂自修复摩擦纳米发电机

2021-08-30 11:16:24 625

由于摩擦起电是由材料的物理接触引起的,因此必须提高摩擦纳米发电机(TENG) 的耐用性。然而,即使引入了自修复材料,它仍然对持续修复表面磨损提出了挑战。最近,苏州大学科研团队制造了一种在室温下同时愈合断裂和磨损的超拉伸 TENG(US-TENG)。通过在聚二甲基硅氧烷链中引入氢键和动态金属配体配位,合成的弹性体在室温下具有超高的拉伸性(10 000%)和显着的自愈性能(100% 效率)。

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PDMS-PUx-PA1-x-Zn 弹性体的化学结构和表征。

在接触分离模式下工作,面积为 2 × 2 cm2的电输出可分别达到 140 V、40 nC、1.5 A。此外,US-TENG 具有 1800% 的可拉伸性和高电输出。即使它被拉断或划伤磨损,它也可以在室温下分别在 20 分钟和 2 小时内恢复其电输出。最后,展示了 US-TENG 作为灵活电源和自供电压力传感器的应用。这种具有超高拉伸性和优异自愈性能的设计策略可以满足柔性和可穿戴电子产品的长期使用的广泛应用。

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US-TENG 的实际应用演示。

相关论文以题为Abrasion and Fracture Self-Healable Triboelectric Nanogenerator with Ultrahigh Stretchability and Long-Term Durability发表在《Advanced Functional Materials》上。