MODIFIED TEXTILE FABRIC-BASED WEARABLE TRIBOELECTRIC NANOGENERATOR
DOI:
https://doi.org/10.32014/2022.2518-1483.163Ключевые слова:
трибоэлектрический эффект, наногенератор, текстильный электрод, химическая модификацияАннотация
Трибоэлектрические наногенераторы (ТЭНГ) привлекают большой интерес вследствие их способности сбора механической энергии и применения в качестве активных сенсоров. Особенно, высокую важность имеет разработка носимого ТЭНГ, дающая возможность сбора энергии движений человека, с целью автономного питания мелких персональных устройств. ТЭНГ был бы полезен для биомеханического сбора энергии, если бы трибоэлектрические материалы, используемые при изготовлении наногенератора, были бы нетоксичными, удобными для ношения и масштабируемыми. Обычные текстильные ткани с улучшенными трибоэлектрическими свойствами могут применяться для изготовления носимого ТЭНГ для сбора энергии движений человека. В этой работе мы разработали уникальную текстильную трибоэлектрическую пару путем химической модификации хлопчатобумажной ткани 3-аминопропилтриэтоксисиланом (АПТЭС) и перфтордецилтрихлорсиланом (ФДТС) для получения трибо-положительного и трибо-отрицательного материалов, соответственно. ТЭНГ, изготовленный из соответствующих материалов, демонстрирует значительный сбор трибоэлектрической энергии во время испытаний с двойным амплитудным напряжением около 4 В и током короткого замыкания 250 нА и, более того, мы продемонстрировали способность для зарядки конденсатора.
