闽江学院等《AMT》封面:超可拉伸Ecoflex/多孔碳基摩擦纳米发电机,用于自供电手势识别
1成果简介
可拉伸摩擦电纳米发电机(STENG)已成为柔性电源领域的研究热点,是智能可穿戴电子中不可或缺的。本文,闽江学院陈华民副教授团队及中国科学院半导体研究所研究人员等在《Adv Mater Technol》期刊发表名为“Ultrastretchable Triboelectric Nanogenerators Based on Ecoflex/Porous Carbon for Self-Powered Gesture Recognition”的论文,研究提出了一种超可拉伸Ecoflex/多孔碳基STENG(EP-STENG)用于手势识别应用。
由于Ecoflex的超高拉伸性(570%)和多孔碳的高导电性,EP薄膜在各种变形下充当出色的可拉伸电极。此外,EP-STENG的输出性能可以通过调节多孔碳的浓度来增强。在 0.28 wt% 的质量分数下,EP-STENG 达到最佳输出性能。这是由于适当的导电网络和强大的捕获效果。令人惊讶的是,EP-STENG的性能在177%的拉伸应变下,可以保持70%的输出,这使其成为人机交互的有前途的可穿戴传感器。最后,基于EP-STENG的可伸缩传感器阵列可以获取手指的手势信号,可以控制机械手做出相应的动作。提出的超拉伸EP-STENG可以促进智能可穿戴系统和柔性电子的发展。
2图文导读
图1、a) EP薄膜制造程序示意图。b) EP-STENG的结构图。c) EP-STENG在原始、拉伸、扭曲和弯曲状态下的照片。
图2、a) 多孔碳的SEM图像。b) 多孔碳的更高分辨率 SEM 图像。c) 多孔碳的拉曼光谱。d) 多孔碳的氮气吸附-解吸等温线测试。e) 孔径分布。f) EP薄膜的弹性。
图3、a-e) EP-STENG的工作机制。f-i)EP-STENG在工作过程中的潜在分布。
图4、EP-STENG的输出性能
图5、a) 各种负载电阻的输出功率。b) 各种电容电容器的充电曲线。c) EP-STENG的稳定性测试。d) 为温湿度计供电的EP-STENG的工作图和数字图像。
图6、用于手势识别应用的EP-STEMG阵列
3小结
文献:
https://doi.org/10.1002/admt.202201769
湖南大学《ACS SCE》:Mg2+调制碳纳米管/单宁酸气凝胶,用于高性能可穿戴压力传感器
香港理工大学《JMCA》:石墨烯涂层使高性能压离子传感器能够用于空间、手势和物体识别
来源:文章来自AMT网站,由材料分析与应用整理编辑。
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