開發具有多模擬響應性的聚合物基壓電材料對于推進可穿戴電子設備中的多源能量收集是非常重要的。受肌肉纖維多功能性的啟發,鄭州大學劉春太、陸波介紹了一種納米結構界面工程策略,用于創建對機械和非機械非接觸式刺激具有顯著響應性的壓電聚合物納米異質結構(PNH)。
本文要點:
1) 通過多尺度調節界面靜電和化學相互作用使聚合物納米纖維與納米粒子精確對接,該研究實現了具有獨特界面約束結構的穩定和納米異質結構的受控組裝。這些結構在界面處誘導了原位穩定的偶極子取向和顯著的幾何應力納米約束,這對放大發電至關重要。
2) 與傳統的聚合物納米復合材料相比,工程PNH表現出顯著增強的壓電性,其靈敏度高達1065 mV kPa?1,壓電系數為76.2 pC N?1。此外,PNH通過組成納米結構的協同自發極化在溫度波動下表現出卓越的熱致發電能力,產生了3.13μC m2K?1的高熱電系數。
Defeng Cui et.al Bioinspired Multistimulus-Responsive Piezoelectric Polymeric Nanoheterostructures via Interface-Confined Configurations Adv. Functional Mater. 2024
DOI: 10.1002/adfm.202404503
https://doi.org/10.1002/adfm.202404503