Anti-Freeze, Anti-Dehydrating and Stretchable Triboelectric Materials Enabled by Covalent-Like Hydrogen Bond Interaction
作者：4) Jinxia Yuan1, Xuelian Zou1, Ying Qin, Tao Liu, Guoli Du, Bin Luo, Mingchao Chi, Yanhua Liu, Yuzhe
關鍵字：Triboelectric nanogeneratorDeep learningSelf-powered sensingReal-time monitoring
論文來源：期刊
具體來源：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2024.110215
發表時間：2024年
柔性、自供電的可穿戴電子設備的快速發展，對傳感器的材料設計提出了更嚴格的要求。然而，柔性傳感器的材料制備耗時耗力，且存在力學性能和環境適應性差等問題。本研究提出了一種簡單快速的策略，利用木質素為基礎的大分子自催化系統(SL-Fe3+)提供能量，引發單體快速原位聚合成聚丙烯酰胺(PAM)鏈。隨后，PAM鏈和海藻糖(Tr)形成類似共價鍵的氫鍵相互作用，成功制備了多功能的水凝膠基摩擦電材料。類似共價鍵的氫鍵相互作用賦予摩擦電材料多種性能，如拉伸性(2840?%)、防凍性(-18°C)和抗干燥性(40°C)。作為電極材料，將該材料組裝成具有良好應力靈敏度(0.39 kPa?1)和優異響應時間(79?ms)的單電極摩擦電納米發電機(S-TENG)。S-TENG能夠在多種環境(多次大變形、高低溫等)下穩定輸出。通過與機械夾持器相結合，實現了對復雜環境中不同物體的自供電識別。本研究為自供電可穿戴電子器件的材料設計提供了新的思路，促進了其應用場景的拓展。