31、可穿戴摩擦纳米发电机的高柔性电极及中性束辅助表面改性研究

可穿戴摩擦纳米发电机的高柔性电极及中性束辅助表面改性研究

可穿戴摩擦纳米发电机的高柔性电极

自 2012 年被首次发现以来，摩擦纳米发电机（TENG）作为一种新兴的机械能量收集器受到了广泛关注。它能利用如振动、人体运动和航空机械运动等丰富的废机械能来产生有用的电能。TENG 具有许多优点，包括重量轻、材料选择自由度高和结构简单等，并且已经在多种应用中得到了成功展示，如微电源、自供电传感器、安全监测系统，甚至利用丰富潮汐和海浪的宏观电源等。近年来，柔性和可穿戴 TENG 作为便携式和个人电子设备的有前途的可穿戴电源，也备受瞩目。

在这项研究中，我们采用溶剂浇铸法制备了具有极高折叠性和高孔隙率的还原氧化石墨烯（rGO），将其作为导电且带正电的摩擦材料，称为 SC - rGO。

1. SC - rGO 的制备与特性
   • 制备过程 ：在室温下通过溶剂浇铸法制备独立的 SC - rGO 薄膜。在溶剂蒸发过程中，氧化石墨烯（GO）片在液 - 气界面自组装，其间的水起到分隔作用，防止 GO 片重新堆叠。完全干燥 GO 溶液后，将其浸泡在氢卤酸（HI）溶液中进行还原，得到 rGO。
   • 特性 ：与之前通过真空过滤法制备的 rGO 薄膜（VF - rGO）相比，SC - rGO 具有纳米褶皱表面和良好排列的层状多孔结构，表面相对更粗糙、孔隙更多。此外，SC - rGO 具有极高的折叠性，可折叠至原来尺寸的 1/16，能作为形状自适应的薄膜附着在人的内肘部。