隨著前沿技術(shù)的快速發(fā)展，自供電的透氣可穿戴電子紡織品因其便攜、方便的電源而備受關(guān)注。在這項(xiàng)工作中，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種用于自供電觸覺傳感的生物相容性和抗菌的全紡織結(jié)構(gòu)摩擦電納米發(fā)電機(jī)，由摻雜MXene的PVDF (P/M)納米纖維和抗菌的Ag納米顆粒修飾的尼龍6,6 (Ag@nylon 6/6)納米纖維分別作為摩擦電負(fù)材料和正材料構(gòu)建。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論研究，全面評(píng)估了MXenes在PVDF納米纖維中的相互作用、表面電位、透氣性、拉伸強(qiáng)度、生物相容性和摩擦電性能的影響。將所研制的P/M納米纖維膜與具有摩擦學(xué)正性的Ag@nylon 6/6納米纖維配對(duì)制備出TENG，其輸出電壓為362 V，輸出電流為38.5 μA。通過(guò)電容充電和低功率器件(如時(shí)鐘，95個(gè)商用led)的運(yùn)行，進(jìn)一步證明了摩擦電收集特性。此外，基于Ag@nylon 6,6和P/M纖維膜的自供電觸覺傳感器實(shí)現(xiàn)了來(lái)自不同動(dòng)脈的超靈敏運(yùn)動(dòng)和脈搏檢測(cè)，制作的觸覺傳感器陣列在智能可穿戴鍵盤的應(yīng)用以及高分辨率觸覺映射方面顯示出巨大的潛力。
圖1. SPTSA的制作和應(yīng)用示意圖。
圖2. SPTSA的材料特性。
圖3. 納米纖維膜的耐磨性能。
圖4. 基于Ag@nylon 6,6//P/M納米纖維的TENG的摩擦電性能。
圖5. SPTSA在脈搏監(jiān)測(cè)和可穿戴鍵盤中的應(yīng)用。
相關(guān)科研成果由香港城市大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系Jinlian Hu等人于2023年發(fā)表在Nano Energy（https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108734）上。原文：A Biocompatible and Antibacterial All-Textile Structured Triboelectric Nanogenerator for Self-Powered Tactile Sensing。
原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2023.108734。
轉(zhuǎn)自《石墨烯研究》公眾號(hào)
