开发具有多模拟响应性的聚合物基压电材料对于推进可穿戴电子设备中的多源能量收集是非常重要的。受肌肉纤维多功能性的启发,郑州大学刘春太、陆波介绍了一种纳米结构界面工程策略,用于创建对机械和非机械非接触式刺激具有显著响应性的压电聚合物纳米异质结构(PNH)。
本文要点:
1) 通过多尺度调节界面静电和化学相互作用使聚合物纳米纤维与纳米粒子精确对接,该研究实现了具有独特界面约束结构的稳定和纳米异质结构的受控组装。这些结构在界面处诱导了原位稳定的偶极子取向和显著的几何应力纳米约束,这对放大发电至关重要。
2) 与传统的聚合物纳米复合材料相比,工程PNH表现出显著增强的压电性,其灵敏度高达1065 mV kPa−1,压电系数为76.2 pC N−1。此外,PNH通过组成纳米结构的协同自发极化在温度波动下表现出卓越的热致发电能力,产生了3.13µC m2K−1的高热电系数。
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