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2021年学术进展系列之84:3044永利官网vip纳米能源研究中心团队在基于MXene复合薄膜的摩擦纳米发电机和生物传感方面取得新进展
2021-12-24 08:57  

近日,3044永利官网vip纳米能源研究中心团队开展了基于MXene复合薄膜的摩擦纳米发电机和自供电应变传感器的研究,研究成果以Flexible MXene Composed Triboelectric Nanogenerator via Facile Vacuum-Assistant Filtration Method for Self-Powered Biomechanical Sensing为题发表在《Nano Energy》期刊上。

随着传感系统和网络对小型化,智能化和多功能的要求,具有自驱动,结构简单,价格低廉等优势的摩擦纳米发电机(TENG)已成为人体生物传感的首选。TENG中电极层和介电层的无缝接触是实现其高输出性能的基础;但是目前低价,简单的电极层-介电层一体化的设计还具有一定的难度。本研究通过简单的真空抽滤一步法获得了MXene和导电聚合物PEDOT:PSS作为导电层,聚四氟乙烯滤膜作为介电层的一体化柔性薄膜,在此基础上获得柔性超薄的TENG。该TENG作为可穿戴传感器具有高灵敏度,尤其是对微小力(> 6.05 V·N1)具有短响应(52 ms)和恢复(34 ms)时间,以及出色的稳定性。 该方法可以拓展到采用不同的导电纳米材料来组装TENG的柔性电极层,为制备稳定的电极-摩擦电界面提供了一种简单、价廉而且通用的方法,对于柔性TENG的设计并用于自驱动生物传感具有重要意义。



工作获得国家科技重大专项,国家自然科学基金,中组部万人计划青年拔尖人才计划,博士后创新人才支持计划等资助。

论文作者:张子超(硕士生),闫秋阳(博士生),刘志荣(博士后),赵昕阳(硕士生),王卓(助研),孙静(研究员),王中林(通讯作者),王冉冉(通讯作者),李琳琳(通讯作者)。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106257

 

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