Energy Harvesting Using High-Strength and Flexible 3D-Printed Cellulose/Hexagonal Boron Nitride Nanosheet Composites

材料科学 复合材料 羧甲基纤维素 六方氮化硼 纳米片 热稳定性 流变学 制作 纤维素 纳米技术 化学工程 医学 石墨烯 替代医学 病理 工程类 冶金
作者
Anjali Jayakumar,Rushikesh S. Ambekar,P. K. Mahapatra,Appu Kumar Singh,Tarun Kumar Kundu,P R Sreeram,R. R. Nair,Chandra Sekhar Tiwary
出处
期刊:ACS applied nano materials [American Chemical Society]
卷期号:6 (15): 14278-14288 被引量:4
标识
DOI:10.1021/acsanm.3c02233
摘要

As a natural polymer, cellulose is abundant, low-cost, robust, and biodegradable and can be chemically modified. This work explores the enhancement of mechanical, thermal, and flexoelectric properties of three-dimensional (3D)-printed carboxymethyl cellulose (CMC) due to the addition of mechanically exfoliated hexagonal boron nitride (hBN). hBN was observed to act as a rheology modifier, and CMC reinforced with 2% hBN exhibited the maximum apparent viscosity of 12.24 Pa·s at a shear rate of 100 s–1. The 0.5% hBN/CMC film exhibited the highest mechanical and thermal stability. A flexoelectric energy harvester was fabricated out of 3D-printed hBN/CMC composites to test the effectiveness of strain-induced charge production. By varying the load resistance and applied pressure, we were able to measure the voltage and current flowing through the device. We found that a load resistance of 180 kΩ connected across a 2% hBN/CMC device resulted in the highest power delivery of 5.5 nW. When mechanical strain is applied, a charge state fluctuation and spontaneous polarization in the hBN/CMC matrix are seen. This phenomenon can be explained based on the flexoelectric energy-harvesting mechanism, supported by density functional theory (DFT) calculations.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小y加油完成签到 ,获得积分10
刚刚
2秒前
深情安青应助kiwi采纳,获得10
2秒前
Lucas应助zhouzhou采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
3秒前
wuxiaoshu发布了新的文献求助10
4秒前
xiaosu完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
文艺柠檬完成签到,获得积分20
7秒前
小张完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
xiaosu发布了新的文献求助10
9秒前
幽默不愁发布了新的文献求助10
9秒前
GGYY发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
13秒前
发嗲的炳发布了新的文献求助10
13秒前
papertanchishe完成签到,获得积分10
13秒前
Ccz完成签到,获得积分10
15秒前
爆米花应助典雅的静采纳,获得10
15秒前
taipingyang完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
ZJin发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
QY11完成签到 ,获得积分10
18秒前
闲乐寺发布了新的文献求助30
20秒前
Aubrey发布了新的文献求助20
21秒前
GGYY完成签到,获得积分20
22秒前
在水一方应助图兰采纳,获得10
22秒前
科研狗完成签到,获得积分10
25秒前
Maestro_S应助紫米采纳,获得10
26秒前
Amai完成签到,获得积分10
26秒前
Wang发布了新的文献求助10
27秒前
29秒前
29秒前
高分求助中
【本贴是提醒信息,请勿应助】请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Challenges, Strategies, and Resiliency in Disaster and Risk Management 500
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 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 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2481540
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2144263
关于积分的说明 5468997
捐赠科研通 1866744
什么是DOI,文献DOI怎么找? 927751
版权声明 563039
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496402