透明、可拉伸、溫度穩定和自修復的離子凝膠用於生物力學能量收集​

靈活穩定的電源對於可穿戴電子裝置的快速發展至關重要。最近，科研人員們

開發了一種透明、靈活、溫度穩定且基於離子凝膠電極的自修復摩擦奈米發電機（IS-TENG）。具有優異拉伸性 （1，012%）、高離子電導率 （0。3 S·m-1） 和高溫穩定性（-77 至 250 °C 的溫度範圍）的離子凝膠用作 IS-TENG 的電極。

IS-TENG 表現出優異的透明度 （92。1%） 和穩定性。放入 60°C 烘箱 48 小時後，輸出效能沒有下降。此外，IS-TENG 在 -20 至 60 °C 的範圍內表現得像一個穩定的輸出。更重要的是，IS-TENG還可以在-20至60°C的溫度下實現電氣效能的自愈，並且在癒合後其輸出可以恢復到原始狀態。當面積為 3 cm × 3 cm 的單電極 IS-TENG 在 1。5 Hz 的工作頻率下導通時，開路電壓、短路電流、短路轉移電荷和最大峰值的輸出值功率密度分別為 189 V、6。2 µA、57 nC 和 2。17 W·m-2。IS-TENG 能夠收集生物力學能量並驅動電子裝置。此外，還展示了IS-TENGs作為自驅動感測器用於檢測人類行為的應用，在可穿戴電源技術和自驅動感測領域顯示出良好的應用前景。

圖 1 離子凝膠的結構和表徵。

圖2 離子凝膠的自愈效能和機理。

圖 5 用於機械能收集和自驅動感測的 IS-TENG 演示。

相關論文以題為

Transparent， stretchable， temperature-stable and self-healing ionogel-based triboelectric nanogenerator for biomechanical energy collection

發表在

《Nano Research》

上。

通訊作者

是

桂林理工大學

李裕琪副教授

、蘇州大學

孫旭輝教授

、

文震副研究員

。

參考文獻

：

doi。org/10。1007/s12274-021-3797-x