摘要:實驗室將聚酰亞胺、軟木和其他材料製成了LIG電極,以觀察它們產生的能量和抵抗磨損的能力。一塊更大的LIG嵌入觸發器中,讓佩戴者每走一步都能產生能量,因爲石墨烯複合材料與皮膚的反覆接觸會產生電流來給一個小電容充電。

從運動中獲取能量的可穿戴設備不是一個新想法,但是萊斯大學制造的一種材料可能會使它們更實用。

化學家詹姆斯·圖爾(JamesTour)的萊斯實驗室已經將激光誘導石墨烯(LIG)應用於小型、無金屬的發電設備中。就像在頭髮上摩擦氣球一樣,將LIG複合材料與其他表面接觸會產生靜電,可用於爲設備供電。

激光誘導石墨烯納米發電機爲可穿戴材料提供動力

由於摩擦生電效應,材料通過接觸而聚集電荷。當它們組合在一起然後分開時,表面電荷就會積聚起來,從而可以通過管道輸送到發電站。

在實驗中,研究人員將摺疊的LIG條與一系列發光二極管連接起來,發現敲擊該LIG條產生的能量足以讓它們閃光。一塊更大的LIG嵌入觸發器中,讓佩戴者每走一步都能產生能量,因爲石墨烯複合材料與皮膚的反覆接觸會產生電流來給一個小電容充電。

圖爾說:“這可能是一種給小型設備充電的方法,只需在行走過程中使用腳後跟撞擊的多餘能量,或者在軀幹上擺動手臂。”

該項目在美國化學學會雜誌ACS Nano上有詳細介紹。

激光誘導石墨烯納米發電機爲可穿戴材料提供動力

LIG是一種石墨烯泡沫,當化學物在聚合物或其他材料的表面被激光加熱時,只留下二維碳的相互連接的薄片。該實驗室首先在普通聚酰亞胺上製備了LIG,然後將該技術擴展到了植物、食品、處理過的紙張和木材。

實驗室將聚酰亞胺、軟木和其他材料製成了LIG電極,以觀察它們產生的能量和抵抗磨損的能力。他們從摩擦電系列兩端的材料中得到了最好的結果,這量化了他們通過接觸帶電產生靜電荷的能力。

激光誘導石墨烯納米發電機爲可穿戴材料提供動力

在摺疊結構中,以三苯負性聚酰亞胺爲原料,噴塗聚氨酯保護膜,並作爲三苯正性材料。當電極結合在一起時,電子從聚氨酯轉移到聚酰亞胺。隨後的接觸和分離驅動電荷,這些電荷可以通過外部電路存儲,以重新平衡積聚的靜電荷。摺疊燈產生約1千伏電壓,並在5000次彎曲循環後保持穩定。未完。。。

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