目前,由柔性材料組裝而成(chéng)的摩擦電納米發(fā)電機(TENGs花火)因具有設計靈活、成(chéng)本低、輸出性能(néng)穩定等光化特點,被(bèi)廣泛應用于可穿戴、自供電的人體醫療檢測傳感器。可穿戴傳雪友感器長(cháng)期與人體皮膚接觸,且暴露在空氣環境中,極易成(ché湖又ng)為細菌生長(cháng)的溫床。因此,抗菌性能跳紙(néng)成(chéng)為TEN銀問Gs作為可穿戴傳感器的重要前提。
鑒于此,中國(guó)地質大學(xué)(北京)郝向(xiàng)陽教授和電資國子科技大學(xué)張岩教授等開(k輛兵āi)發(fā)了一種(zhǒng)柔性溴化丁基時工橡膠(BIIR)和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)用作摩醫能擦材料,并且在進(jìn)行各種(海電zhǒng)成(chéng)膜和表面(miàn)粗糙化處理後雪書(hòu),組裝成(chéng)拱形垂直接觸分離高黃式摩擦電納米發(fā)電機(CS-TEN站坐Gs)。為了獲得最佳的發(fā)電見廠效果,團隊研究了摩擦材料的處理和組裝方法。此外,由于BIIR薄膜的生快西物相容性和固有的抗菌性能(néng),制造關裡出來的摩擦電納米發(fā)電機黑人也被(bèi)應用于可穿戴式自供電傳感器理一設備,證明了其在識别和步态分析領域的潛力。研究成(chéng)果以“商視Wearable and self拍北-powered sensors made by就視 triboelectric nanogenerators 計的assembled from antibacterial bromo很農butyl rubber”為題發(好場fā)布在國(guó)際著名期刊Nano Energy上。
圖1 :A)由不同處理方法制備得自的BIIR和PET薄膜組裝而成(chéng)的拱形接觸式T還林ENG的示意圖;B)由BIIR和PET膜組裝的接觸分師刀離式TENG的工作模式示意圖;C)子女用BIIR和PET膠片組裝的TENG的實際設備照老相片。
圖2:不同方法制備的BIIR膜的SEM圖像,A)視業靜電紡絲;B)塗膜;C)具有線形結構的壓縮成(chéng)型中黃;D)具有點狀結構的壓縮成(c快謝héng)型;E)線形模具的光學(xué)顯微鏡圖像;F)點狀模具。
圖3、制備好(hǎo)的TENG鞋墊用于身份拍制識别和步态分析,A-B)TENG鞋到白墊被(bèi)不同的人用于身份識别:男測試員、女測試南妹員;C-F)TENG鞋墊用于步态分析:輕快好分行走、慢走、奔跑和跳躍;G-H)當腳步緩慢或快速時(shí媽報),放大檢測到(dào)的信号。
團隊研制出了由BIIR和PET組裝而成(chéng)路水的拱型接觸分離TENGs,具有安全、司聽無毒、與人體生物相容性好(hǎo)等特點。采用不同的方法制又著備了BIIR薄膜,并在兩(liǎng)種(zhǒng)摩擦材料上生成快數(chéng)粗糙表面(miàn),以提高其電輸出性能(néng書懂)。在所制備的TENG中,用靜電紡絲法制備的BII山對R薄膜與300目304不鏽鋼網複合PET子水薄膜組裝的TENG,在40 N的力下最大輸出電壓可達40 V。
此外,靜電紡絲法制備的BIIR薄膜具制愛有良好(hǎo)的固有抗菌性能(néng),對(duì)其在人體自供電傳感章草器中的應用具有重要意義。TENG用作自供電傳感器來檢測人體運動狀态,特别老還是用于步态分析。該方法可用于步态識别,不同人的步态曲線存在明靜請顯差異。同時(shí),TENG能(né南土ng)檢測出行走、跑步和跳躍等來長不同的運動狀态,每種(zhǒng)活動的步态曲線都(dōu)有顯著差異。吃照該研究為TENGs的材料和設計提供了身議深入的見解,并且將(jiāng)促進(jìn)自供電可穿戴設備的發(新山fā)展,以供實際應用。
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