Square-Structured Nylon/Chitosan Oligosaccharide-Based Triboelectric Nanogenerator for Omnidirectional Low-Frequency Energy Harvesting

摩擦电效应 纳米发生器 材料科学 可穿戴计算机 全向天线 可穿戴技术 能量收集 功率(物理) 可用的 测距 机械能 纳米技术 静电纺丝 耐久性 电气工程 功率密度 汽车工程 工作(物理) 复合数 计算机科学 发电 纳米机电系统 风力发电 执行机构 电容器
作者
Jiayu Su,Yijun Hao,Xiaopeng Zhu,Xiangqian Lu,Keke Hong,Zhao Guo,Yong Qin,Wei Su,Dong Yang,Hongke Zhang,Chuguo Zhang,Xiuhan Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:17 (38): 53437-53447 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acsami.5c11941
摘要

Owing to their capability of converting low-frequency mechanical motion into electrical energy, triboelectric nanogenerators (TENGs) have become an attractive solution for powering next-generation wearable electronics. Nevertheless, the relatively limited output performance of wearable TENGs still constrains their application in a practical self-powered scene. Herein, we develop a high-performance square-structured TENG (SS-TENG) based on a nylon/chitosan oligosaccharide (COS) composite electrospinning mat (NCEM). Benefiting from the strong polarity of COS, the NCEM exhibits enhanced positive triboelectric properties, leading to a significant boost of about 10-fold higher output compared to pure nylon. The optimized NCEM achieves a maximum improvement to TENG’s power density (4.6 W/m 2 ), surpassing most reported biobased triboelectric materials. Furthermore, the SS-TENG demonstrates excellent omnidirectional biomechanical energy-harvesting capability, effectively capturing mechanical inputs from various directions during human motion. It also demonstrated excellent omnidirectional energy-harvesting capability in swing tests ranging from 15° to 45° and from 0.67 to 2 Hz while also featuring good durability and output stability. When suspended on a backpack, the device robustly converts complex, real-world biomechanical motions into usable electrical power to drive small wearable electronics. This work offers an efficient and environmentally sustainable strategy for improving triboelectric performance and facilitating innovation in a next-generation wearable system.
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
一程完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.4应助Winkee采纳,获得10
3秒前
3秒前
阿三完成签到,获得积分10
3秒前
molihuakai应助Winkee采纳,获得10
3秒前
4秒前
脑洞疼应助胡图图采纳,获得10
4秒前
纯真笑晴发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
帅气网络应助001采纳,获得10
6秒前
丘比特应助文献期待采纳,获得10
7秒前
机智的安梦完成签到,获得积分10
7秒前
Oguri_Cap发布了新的文献求助10
8秒前
bkagyin应助一只羊采纳,获得10
10秒前
10秒前
jingfuhao发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
木又权发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
13秒前
不嘻嘻嘻应助Rita采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
jingfuhao完成签到,获得积分10
17秒前
李Tt发布了新的文献求助10
17秒前
lyj发布了新的文献求助10
17秒前
完美世界应助sadsa采纳,获得10
18秒前
18秒前
19秒前
文献期待发布了新的文献求助10
21秒前
Genger发布了新的文献求助10
21秒前
泡面小猪完成签到,获得积分10
22秒前
陈新完成签到,获得积分10
22秒前
22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
Encyclopedia of Cardiovascular Research and Medicine(2e) 820
自動車の空力技術 800
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7782060
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9321712
关于积分的说明 20384319
捐赠科研通 7369969
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3320273
关于科研通互助平台的介绍 2468021
邀请新用户注册赠送积分活动 2336167