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AFM:單片共軛微孔聚合物氣凝膠,用於摩擦納米發電機

2024-02-18科技

摩擦電納米發電機(TENG)是一種新型納米技術,可利用周圍環境中的各種低頻機械能進行能量收集和自供電傳感。然而,設計具有高物理魯棒性、靈活性和輸出效能的TENG相當具有挑戰性。 本研究開發了具有局部π共軛的單片共軛微孔聚合物氣凝膠(CMPA),以構建具有堅固多孔結構的TENG 。生成的CMPA由中空交織的納米管組成,具有高柔韌性和高比表面積 (高達 528 m 2 g −1 )。基於CMPA的TENG(有效面積:4.9 cm 2 )具有共軛電子轉移的內在性質和結構特征,因此對機械力具有高靈敏度和出色的電輸出(開路電壓:72 V,短路峰值電流:3.2 µA,轉移電荷:48 nC)。此外,基於CMPA的TENG還能為微電子器材充電和感知人體運動。這項工作將為氣凝膠電子器材的設計和可再生能源的管理帶來啟發。

圖文簡介

示意圖說明了CMPA的合成和形成。

不同乙炔基與溴基團摩爾比的CMPA的形貌分析( 1:0.5、1:1和1:1.5):a ) SEM,b ) TEM,c ) AFM形貌,d )相位影像,e )選擇掃描路徑為1 µ m的粗糙度輪廓。

CMPA化學結構和多孔結構的表征

CMPA的力學效能

基於CMPA的TENG的構造和效能

基於CMPA的TENG的充電和傳感能力的驗證

論文資訊

原文連結:https://doi.org/10.1002/adfm.202313534

通訊作者:Nan Meng, Yaozu Liao

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