隨著前沿技術的快速發展，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注。在這項工作中，我們設計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構摩擦電納米發電機，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材料和正材料構建。通過實驗和理論研究，全面評估了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正性的Ag@nylon 6/6納米纖維配對制備出TENG，其輸出電壓為362 V，輸出電流為38.5 μA。通過電容充電和低功率器件(如時鐘，95個商用led)的運行，進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現了來自不同動脈的超靈敏運動和脈搏檢測，制作的觸覺傳感器陣列在智能可穿戴鍵盤的應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在脈搏監測和可穿戴鍵盤中的應用。
相關科研成果由香港城市大學生物醫學工程系Jinlian Hu等人于2023年發表在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。
轉自《石墨烯研究》公眾號
