Liquid Dielectric‐Mediated Interfacial Switching Enables Packaging‐Free Triboelectric Nanogenerator for Underwater Energy Harvesting

摩擦电效应 材料科学 纳米发生器 能量收集 水下 多物理 驻极体 机械能 光电子学 纳米技术 电介质 工作(物理) 高效能源利用 能量转换效率 多孔性 能量转换 能量(信号处理) 电势能 气泡 电力 功率(物理) 电场 流量(数学) 电磁屏蔽 电容 电压 动压 化学能
作者
J. Q. Wang,Huaifang Qin,Wanting Zhang,Yang Wu,Peng Cui,Yu Jia,Zuliang Du,Gang Cheng
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:36 (42)
标识
DOI:10.1002/adfm.74816
摘要

ABSTRACT The development of triboelectric nanogenerators (TENGs) for underwater applications has been persistently challenged by the fundamental conflict between packaging‐dependent pressure resistance and the need for adaptive, efficient energy conversion in water environments. Here, we propose a liquid dielectric (LD)‐mediated interfacial switching strategy that enables an underwater packaging‐free TENG (UPF‐TENG) based on a movable core–shell structure. By introducing a functional ball impregnated with LD into a shell with deflector holes, dynamic and reversible switching between solid–water and solid‐LD interfaces can be realized, which effectively disrupts the electric double‐layer shielding effect while maintaining intrinsic pressure adaptability. The microscopic mechanism by which LD drives water on solid surfaces was verified through molecular dynamics simulations. Systematic optimization of the LD's properties and the porous carrier matrix ensures efficient and stable charge transfer. The UPF‐TENG exhibits multimodal responsiveness to various flow patterns, which simultaneously enable energy harvesting and flow sensing. Based on the movable core–shell structure with deflector holes designed, the UPF‐TENG may achieve pressure adaptation and operation in the full‐ocean depth environment. This work also establishes a new paradigm for underwater energy harvesting through active liquid‐phase interface control and provides a viable technology for sustainable power solutions in deep‐sea exploration and monitoring systems.
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
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
lin发布了新的文献求助10
刚刚
mqcao345完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
ZRBY发布了新的文献求助10
2秒前
小高发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
搜集达人应助泡泡兔采纳,获得10
4秒前
Hello应助云城采纳,获得10
4秒前
斯文人杰发布了新的文献求助10
5秒前
传奇3应助陈奕宏采纳,获得10
6秒前
丘比特应助陈奕宏采纳,获得10
6秒前
科研通AI6.4应助陈奕宏采纳,获得10
6秒前
Lucas应助淡淡的兔子采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
HJJ完成签到 ,获得积分10
7秒前
aosika完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
大模型应助晚风采纳,获得10
9秒前
10秒前
10秒前
风中小刺猬完成签到,获得积分10
10秒前
XuChaogang发布了新的文献求助10
12秒前
Honey发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
大模型应助elevnMU采纳,获得10
15秒前
馨馨的科科应助小高采纳,获得10
15秒前
云城发布了新的文献求助10
15秒前
FashionBoy应助Jiang采纳,获得10
15秒前
little_wang发布了新的文献求助10
15秒前
田様应助大大撒采纳,获得10
15秒前
含蓄以丹完成签到,获得积分20
15秒前
16秒前
爱学习的小迟完成签到,获得积分10
16秒前
大家完成签到,获得积分10
17秒前
于吉武发布了新的文献求助10
18秒前
John发布了新的文献求助40
18秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Positive Art Therapy Theory and Practice 800
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The Neuroscience of Language 400
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7672319
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9239302
关于积分的说明 19899796
捐赠科研通 7241841
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3285280
关于科研通互助平台的介绍 2443451
邀请新用户注册赠送积分活动 2287480