Functional Kevlar-Based Triboelectric Nanogenerator with Impact Energy-Harvesting Property for Power Source and Personal Safeguard

纳米发生器 材料科学 摩擦电效应 机械能 能量收集 弹道冲击 光电子学 复合材料 功率(物理) 复合数 物理 量子力学 压电
作者
Jianyu Zhou,Sheng Wang,Yuan Fang,Junshuo Zhang,Shuai Liu,Chunyu Zhao,Yu Wang,Xinglong Gong
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (5): 6575-6584 被引量:35
标识
DOI:10.1021/acsami.0c18308
摘要

A novel shock-resistant, self-generating triboelectric nanogenerator (SS-TENG) with high-speed impact energy-harvesting and safeguarding properties was developed by assembling Kevlar fiber and conductive shear-stiffening gel. The SS-TENG with energy-harvesting property generated a maximum power density of 5.3 mW/m2 with a voltage of 13.1 V under oscillator compression and could light up light-emitting diode arrays. Owing to the energy absorption effect, the as-designed SS-TENG could dissipate impact forces from 2880 to 1460 N, showing anti-impact performance under the drop hammer impact. It also sensed the loading forces by outputting 36.4 V. Functionalized as a self-powered sensor, SS-TENG monitored various human movements and provided protection from hammer impact. Interestingly, a wearable sole array with high sensitivity and a fast response could distinguish toe in/out motions. More importantly, this functional SS-TENG presented excellent anti-impact behavior, which dissipated 94% of kinetic energy under bullet-shooting excitation. It also gathered high speed ballistic energy, which outputted a maximum power density of 3 mW/m2. To this end, this SS-TENG with a protection effect and the ability to harvest various impact energy showed promising applications in new power sources, intelligent wearable systems, and safeguard areas.
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
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
222666发布了新的文献求助10
2秒前
6秒前
wanci应助骑在电扇上采纳,获得10
7秒前
小珂完成签到 ,获得积分10
8秒前
zhw297完成签到,获得积分10
8秒前
小张完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
14秒前
yu完成签到,获得积分10
15秒前
科研通AI6.4应助j7采纳,获得10
17秒前
18秒前
18秒前
只想毕业发布了新的文献求助10
19秒前
情怀应助圆小异采纳,获得10
20秒前
桐桐应助ZHANGMANLI0422采纳,获得10
21秒前
anchor发布了新的文献求助20
22秒前
23秒前
hefang完成签到,获得积分10
24秒前
yu发布了新的文献求助10
31秒前
雪白飞槐完成签到,获得积分10
32秒前
32秒前
35秒前
好钟意呀完成签到 ,获得积分10
35秒前
行走完成签到,获得积分10
35秒前
丘比特应助CJW采纳,获得10
35秒前
贺光萌完成签到 ,获得积分10
37秒前
小橘子发布了新的文献求助10
37秒前
fishlee123完成签到,获得积分10
37秒前
vetXue完成签到,获得积分10
39秒前
小帕菜完成签到,获得积分10
41秒前
国产好人发布了新的文献求助10
41秒前
Ava应助15采纳,获得10
41秒前
gw完成签到 ,获得积分10
41秒前
Jasper应助yuanjingnan采纳,获得10
42秒前
42秒前
42秒前
42秒前
43秒前
任性的冰露完成签到 ,获得积分10
43秒前
xuexixiaojin完成签到 ,获得积分10
43秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
信任代码:AI 时代的传播重构 450
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6357427
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8172109
关于积分的说明 17206892
捐赠科研通 5413117
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864908
邀请新用户注册赠送积分活动 1842353
关于科研通互助平台的介绍 1690526