Bioinspired Janus Heterogeneous Fibrous Membranes for Wearable Moisture‐Electric Energy Harvesting via a Plant‐Transpiration Mechanism

杰纳斯 材料科学 机制(生物学) 蒸腾作用 能量收集 水分 纳米技术 可穿戴计算机 能量(信号处理) 复合材料 工程类 植物 光合作用 哲学 统计 数学 遗传学 认识论 生物 嵌入式系统
作者
Jin Duan,Zhe Liu,Gege Hang,Yanan Wang,Xiuchen Wang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
标识
DOI:10.1002/adfm.202515013
摘要

Abstract Harvesting energy from the ubiquitous environmental water vapor cycle is a promising pathway for sustainable power generation. Human skin releases ≈40–340 W of thermal energy per hour through perspiration, and even converting 1% could power most low‐energy wearable devices. However, achieving stable vapor capture, directional transport, and efficient charge separation in the skin microenvironment remains a key challenge for hygrothermal energy conversion. Inspired by plant transpiration, a bioinspired moisture‐guiding heterogeneous interface is constructed to fabricate a Janus Alk‐MXene PVA@Alk‐PVA‐PVDF fibrous membrane with hydrophilic adsorption, ion conduction, and evaporation‐driven traction, enabling directional vapor transport and efficient charge separation. With a thickness of 0.084 mm, the membrane combines flexibility, breathability, and excellent integration compatibility for wearable applications. A 1 cm 2 Janus MEG delivers a rapid response of 1.07 s, 1.18 V output, ≈935.2 µA cm −2 short‐circuit current density, and ≈1103.5 µW cm −2 power density, retaining ≈0.87 V after one month and demonstrating excellent moisture sensitivity with stable voltage output. Furthermore, a modular three‐unit series–parallel configuration achieves ≈2.32 V and ≈46.4 mA under high humidity, providing a sustainable strategy for self‐powered wearable electronics in medical monitoring and next‐generation human–machine interaction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
CC发布了新的文献求助20
刚刚
刚刚
2秒前
北斋应助吃鲨鱼的小虾米采纳,获得10
3秒前
3秒前
4秒前
乐观的觅松完成签到,获得积分10
7秒前
烂漫破茧发布了新的文献求助10
7秒前
彻底发布了新的文献求助10
8秒前
MiaMia应助杨桃采纳,获得10
11秒前
bkagyin应助寒食采纳,获得10
11秒前
活泼新儿完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
Nove完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
Lucas应助默默小鸽子采纳,获得10
17秒前
17秒前
鲤鱼问雁完成签到,获得积分10
17秒前
可可完成签到,获得积分10
19秒前
66669发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
斯文败类应助xiaoxuewang采纳,获得10
20秒前
tuzhihong发布了新的文献求助50
20秒前
pan发布了新的文献求助10
21秒前
李健的小迷弟应助纷雪采纳,获得10
22秒前
wanci应助pcm采纳,获得10
22秒前
情怀应助蓝调爱科研采纳,获得10
22秒前
ff相信好事来临关注了科研通微信公众号
22秒前
23秒前
温柔画笔完成签到,获得积分10
25秒前
lg10melody发布了新的文献求助10
25秒前
wlb完成签到,获得积分10
25秒前
huxy完成签到,获得积分10
26秒前
浮生如梦完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
Wang发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
F-35B V2.0 How to build Kitty Hawk's F-35B Version 2.0 Model 2000
中国兽药产业发展报告 1000
Biodegradable Embolic Microspheres Market Insights 888
Quantum reference frames : from quantum information to spacetime 888
Pediatric Injectable Drugs 500
2025-2031全球及中国蛋黄lgY抗体行业研究及十五五规划分析报告(2025-2031 Global and China Chicken lgY Antibody Industry Research and 15th Five Year Plan Analysis Report) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4440941
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3912708
关于积分的说明 12151671
捐赠科研通 3560236
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1954352
邀请新用户注册赠送积分活动 994052
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 889405