Auxetic Wearable Sensors Based on Flexible Triboelectric Polymers for Movement Monitoring

摩擦电效应 纳米发生器 辅助 聚二甲基硅氧烷 聚偏氟乙烯 复合材料 泊松比 材料科学 电压 压力(语言学) 电介质 接触面积 光电子学 纳米技术 聚合物 电气工程 泊松分布 压电 工程类 哲学 统计 语言学 数学
作者
Xian Ye,Yi He,Shu‐Fang Li,Huan Hu,Lin Gan,Jin Huang
出处
期刊:ACS applied polymer materials [American Chemical Society]
卷期号:4 (6): 4339-4346 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acsapm.2c00309
摘要

The methods to enhance the output voltage of triboelectric nanogenerators based on polymeric dielectric materials, such as building micro–nano structure and chemical modification, probably lower the structural uniformity of their devices and then decrease the performance stability because of stress aggregation. Here, we proposed a strategy based on auxetic structures for improving the triboelectric performance, which could concurrently uniformize the stress transfer due to their excellent friction properties. Using the negative Poisson's ratio (NPR) structure of the "I"-shaped structure and rotating polygon structure, we prepared the dielectric layers of polyvinylidene fluoride (PVDF) and copper with controllable Poisson's ratio from 0.84 to −1.51. Then, the finite element analysis proved that the auxetic NPR structure with tri-axial and tetra-axial symmetricity offered more uniform friction–force distribution and thus less fluctuation in a contact area than the "I"-shaped structure. We further designed triboelectric devices with polydimethylsiloxane (PDMS) deformation and triboelectric properties, and they showed that the triboelectric output voltage reached the maximum when their Poisson's ratio was close to 0, which was related to the minimal change in the contact area between the NPR layer and the PDMS layer. The devices were then inserted into wearable sports sensors, which could monitor the movement at different places of bodies and also have great potential in sensorium smart socks and brake sensors.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
科研通AI2S应助Mansis采纳,获得10
刚刚
鱼会淹死吗完成签到,获得积分10
刚刚
Star1983发布了新的文献求助10
刚刚
研友_ZlxxzZ发布了新的文献求助10
刚刚
李永波发布了新的文献求助10
1秒前
随风发布了新的文献求助20
1秒前
快乐的翠柏完成签到,获得积分10
1秒前
过氧化氢应助Tiffany采纳,获得10
1秒前
你要学好完成签到 ,获得积分10
2秒前
可爱的函函应助苹果蜗牛采纳,获得10
2秒前
Hello应助薛亚妮采纳,获得10
3秒前
yls发布了新的文献求助10
3秒前
是容与呀发布了新的文献求助10
4秒前
小菜鸡完成签到 ,获得积分10
4秒前
dhts应助毛子涵采纳,获得10
5秒前
景妙海完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
7秒前
wuxiaobei给wuxiaobei的求助进行了留言
8秒前
wanci应助qweasdzxcqwe采纳,获得10
8秒前
10秒前
寒冷的天亦完成签到,获得积分10
10秒前
一昂杨完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
是容与呀完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
YY发布了新的文献求助10
11秒前
Hong发布了新的文献求助10
12秒前
冰淇淋啦啦啦完成签到,获得积分20
12秒前
科研通AI2S应助Mansis采纳,获得10
12秒前
kang发布了新的文献求助10
12秒前
xy发布了新的文献求助10
12秒前
健忘绿茶发布了新的文献求助10
13秒前
感动的世平完成签到,获得积分10
13秒前
科研通AI2S应助冷傲博采纳,获得10
13秒前
13秒前
柚子完成签到,获得积分10
14秒前
星辰大海应助白青采纳,获得10
14秒前
JangYW完成签到,获得积分10
14秒前
回家放羊完成签到 ,获得积分10
14秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 330
Aktuelle Entwicklungen in der linguistischen Forschung 300
Current Perspectives on Generative SLA - Processing, Influence, and Interfaces 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3986641
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3529109
关于积分的说明 11243520
捐赠科研通 3267633
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1803801
邀请新用户注册赠送积分活动 881207
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 808582