De Chinese Academie van Wetenschappen heeft met succes hoogtransparante, sterk rekbare huidachtige nanowrijvingsgeneratoren ontwikkeld
In recente jaren, met de proliferatie van verschillende revolutionaire functionele producten zoals flexibele transistors / geïntegreerde schakelingen, rekbare opto-elektronische apparaten, opvouwbare displays en elektronische huid, hebben flexibele / rekbare elektronische producten zich snel ontwikkeld.
Deze producten stellen hogere eisen aan hun energiegevende apparatuur en zullen naar verwachting aanzienlijke flexibiliteit en rekbaarheid hebben. Weinig energie-apparaten kunnen echter tegelijkertijd flexibiliteit, transparantie en rekbaarheid bereiken. Bovendien vereist de groeiende markt van draagbare elektronische producten en implanteerbare elektronische producten dat hun apparaten met toegevoegde waarde goede biocompatibiliteit hebben naast flexibiliteit en rekbaarheid.
Conventionele elektromagnetische generatoren zijn moeilijk rekbaar te bereiken en recentelijk kan de zich snel ontwikkelende wrijvingsnanogenerator (TENG) aan de bovengenoemde eisen van flexibele elektronische apparatuur voldoen. Onlangs zijn de rekbare wrijvingsnanogenerators hoofdzakelijk gemaakt van geleidende polymeren die zijn versterkt met geleidende netwerken zoals nanobuizen van koolstofnanobuizen, grafeen en zilver. Dergelijke materialen hebben echter een beperkte rekbaarheid en zijn moeilijk om een hoge mate van transparantie te bereiken. Daarentegen kunnen hydrogels samengesteld uit een hydrofiel polymeernetwerk en een waterige of waterige ionische oplossing gelijktijdig transparantie, zachtheid, biocompatibiliteit en rekbaarheid bereiken, waardoor ze ideaal zijn voor het ontwikkelen van flexibele wrijvingsnanogeneratoren.
Onder de gezamenlijke leiding van academicus Wang Zhonglin en onderzoeker Hu Weiguo van het Beijing Institute of Nano-Energy and Systems, Chinese Academie van Wetenschappen, combineerden onderzoekers van het Beijing Institute of Nano Energy and Systems, Pu Xiong, de elastomeer en ion hydrogel om zich te ontwikkelen gloednieuw De huidachtige nanowrijvingsgenerator (STENG), die voor het eerst een hoge transparantie (gemiddelde lichttransmissie, zichtbaar licht 96,2%) en ultrahoge rekbaarheid (uniaxiale rek, 1160%) realiseert, terwijl biomechanische energie mogelijk is Verzameling, tactiele waarneming en andere functies. Dit werk biedt een nieuw perspectief voor de studie van transparante, rekbare energie-apparaten en flexibele elektronische huid, en de resultaten worden gepubliceerd in de recente ScienceAdvances (DOI: 10.1126 / sciadv.1700015).
Deze STENG kan een nullastspanning tot 145 volt genereren met een momentele vermogensdichtheid van 35 mW / m2. STENG heeft een breed marktperspectief. Omdat het materiaal is gemaakt van biocompatibele hydrogel, kan het zich direct hechten aan de huid van het menselijk lichaam en vele draagbare elektronische producten besturen, zoals LED's en elektronische horloges. Deze studie stelde eerst een STENG voor met ultrahoge rekbaarheid en transparantie. Vanwege zijn hoge transparantie interfereert het niet met de overdracht van optische informatie en combineert het tegelijkertijd energie oogsten en aanraakgevoeligheid. Daarom in een slimme kunsthuid, een zelfgestuurde softwarerobot, potentiële toepassingen in flexibele displays en draagbare elektronica.
