Multi‐Level Energy Dissipation and Multi‐Scenario Energy Harvesting in Elastomers Enabled by Synergistic Coordination of Subnanowires and Dynamic Boron‐Oxygen Bonds

摩擦电效应 材料科学 弹性体 聚二甲基硅氧烷 能量收集 消散 脆性 储能 机械能 阳极 纳米技术 电压 复合材料 聚合物 能量转换 工作(物理) 压力(语言学) 应变能 能量(信号处理) 微电子机械系统 动态力学分析 氢键 弹性能 键能
作者
Zipeng Qin,Zuodong Zhang,Yingshuo Xiong,Xingliang Shen,Mengmeng Zhao,Meiwen Cao
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:38 (5): e14341-e14341 被引量:2
标识
DOI:10.1002/adma.202514341
摘要

The development of durable triboelectric nanogenerators (TENGs) capable of efficient energy harvesting across diverse scenarios remains challenging due to the inherent brittleness and limited energy-dissipation capacity of conventional triboelectric materials. A polydimethylsiloxane (PDMS)-polyborosiloxane (PBS)-GdOOH (PPG) elastomer is designed via synergistic coordination of GdOOH subnanowires (SNWs) and dynamic boron-oxygen (B─O) bonds. Multi-level energy dissipation of PPG occurs during the stress process: i) hydrogen bond breaking; ii) dynamic B─O bond and metal coordination bond breaking; iii) entanglement and sliding of SNWs. Compared to pure PDMS, PPG exhibits 6.1 times higher maximum strain and 37.6 times higher toughness, as well as excellent impact resistance. Furthermore, SNWs significantly enhance the triboelectric performance of TENG, yielding an open-circuit voltage and a short-circuit current that are 53 and 19 times higher than the PDMS-based device. Such TENGs enables efficient energy harvesting from human motion, water droplets, and waves. It is demonstrated that SNWs exhibit a synergistic enhancement effect on the mechanical and triboelectric properties of polymers, offering new insights for the design of impact-resistant materials and high-performance TENGs.
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
2秒前
leery应助long采纳,获得10
4秒前
4秒前
可仁楚完成签到,获得积分10
5秒前
Diane完成签到,获得积分10
5秒前
zhounini1989发布了新的文献求助10
5秒前
Ra1n完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
pond完成签到 ,获得积分10
7秒前
情怀应助Yolanda采纳,获得10
8秒前
小伟跑位完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
13秒前
小鱼儿发布了新的文献求助10
13秒前
小马甲应助黄志伟采纳,获得10
13秒前
桐桐应助SanXing三醒采纳,获得10
14秒前
Dean完成签到,获得积分0
14秒前
huangrui完成签到,获得积分20
14秒前
Yolanda完成签到,获得积分10
15秒前
NexusExplorer应助朴素初雪采纳,获得30
17秒前
20秒前
20秒前
徐来完成签到 ,获得积分10
20秒前
罗先生完成签到,获得积分10
21秒前
三三三应助吓吓侬采纳,获得10
21秒前
西瓜瓜完成签到,获得积分10
22秒前
23秒前
Dhruv发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
28秒前
所所应助帅气的寒采纳,获得10
28秒前
polar_star发布了新的文献求助10
29秒前
30秒前
31秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
32秒前
打打应助积极的小白菜采纳,获得10
33秒前
34秒前
34秒前
34秒前
caoxiaojian发布了新的文献求助10
34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
内視鏡的に摘除しえた十二指腸乳頭部腫瘍の2例 660
Cognitive Psychology in a Changing World 600
On nonlinear stability of contact discontinuities. In: Hyperbolic problems: theory, numerics, applications (Stony Brook, NY, 1994) 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
微电子器件实验教程 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 7683296
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9247289
关于积分的说明 19945673
捐赠科研通 7256133
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3288467
关于科研通互助平台的介绍 2445823
邀请新用户注册赠送积分活动 2292365