纳米发电机：“举手投足”皆可发电

引言

科技发展的最终落脚点在于提升人的生活质量，可穿戴电子设备由此而生。在日常生活中，人的肢体是最丰富的语言，“它们”无时无刻不在向四周传递着信息，也无时无刻不在消耗着能量。这些能量似乎是虚无缥缈、不可捕捉的，但对于英国艾克赛特大学的Monica F. Craciun团队而言却并非如此。今日，该团队在AM (Advanced Materials)上报道了他们在该领域的最新研究成果《A New Facile Route to Flexible and Semi-Transparent Electrodes Based on Water Exfoliated Graphene and their Single-Electrode Triboelectric Nanogenerator》(基于水剥离石墨烯的柔性半透明电极及其单电极摩擦纳米发电机)。

文章概述

可穿戴技术的不断推进对自供电产品的研究提出了越来越多的要求，例如寻求新型高性能材料石墨烯的低成本制造工艺。通过在水中组装剪切，Craciun教授成功完成了这一步。此外，他们还通过蒸发异丙醇辅助转移的方法，展示出他们制备的石墨烯能很好地转移到任意目标基底上（例如纸、柔性聚合物、玻璃或者硅片）。正是使用这种低成本工艺制备的石墨烯并与聚二甲基硅氧烷结合，他们制备了柔性半透明摩擦纳米发电机(TENG)并以此用于收集生活中无处不在的肢体运动能量。这些结果为实现能量收集设备迈出了新的一步，可以与各种可穿戴和灵活的技术相结合，并为TENG在电子皮肤和可穿戴电子产品等许多应用中的应用开辟了新的可能性。

精彩图文赏析

图1 水中组装剪切制备石墨烯(a)以及蒸发异丙醇辅助转移法(c)示意及效果展示(b,d,e,f,g,h,i)图

图2 水中组装剪切制备的石墨烯理化性能测试图

图3 柔性半透明纳米发电机(TENG)工作原理示意图(a); TENG工作实况照片(c,d,e)以及测试发电实时电流(b下)，电压变化曲线(b上)

Craciun教授团队的最新成果为实现能量收集提供了新的可能。通过与其它可穿戴技术相结合，TEND在电子皮肤等多项应用领域将引领新的潮流。