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
心猿发布了新的文献求助20
刚刚
宋宋完成签到 ,获得积分10
刚刚
Orange应助奔跑的蒲公英采纳,获得10
刚刚
谦让的灵安完成签到,获得积分10
刚刚
tangxiaohui发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
充电宝应助欢呼的魂幽采纳,获得10
1秒前
勤恳凤完成签到,获得积分10
1秒前
123完成签到 ,获得积分10
2秒前
ymr完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
bkagyin应助勤恳的宛菡采纳,获得10
2秒前
Gin发布了新的文献求助10
2秒前
zzz发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
777完成签到,获得积分10
3秒前
英姑应助嘻嘻采纳,获得10
3秒前
Hello应助su采纳,获得10
4秒前
111111222333完成签到,获得积分10
4秒前
星辰大海应助hiding采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
zxp发布了新的文献求助10
7秒前
曹孟德发布了新的文献求助10
7秒前
武陵济世完成签到,获得积分10
7秒前
开水发布了新的文献求助10
7秒前
万能图书馆应助ttttttuu采纳,获得30
7秒前
周福乐完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
学习ing完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
多情的勒完成签到,获得积分10
10秒前
沐沐发布了新的文献求助10
10秒前
搜集达人应助宗忻采纳,获得10
10秒前
天天完成签到,获得积分10
10秒前
礼拜天发布了新的文献求助10
10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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6421583
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8240602
关于积分的说明 17513705
捐赠科研通 5475445
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2892465
邀请新用户注册赠送积分活动 1868848
关于科研通互助平台的介绍 1706227