生物基自修复摩擦纳米发电机

−10°C 自愈恢复率90%

利用多动态网络设计，解决了摩擦纳米发电机在低温下难以自主修复的问题。

Wang, Hong · Linman, Zhang · Ziyue, Su · 陈超余 · 杨伟军 · 徐鹏武 · Niu, Deyu · 马丕波 · 马丕明

Nano Energy 2024

具体参数

断裂伸长率

{'zh': '1100', 'en': '1100'} %

自修复效率

{'zh': '90', 'en': '90'} %

功率密度

{'zh': '12.2', 'en': '12.2'} mW/m²

输出电压

{'zh': '160', 'en': '160'} V

输出电压恢复率

{'zh': '98', 'en': '98'} %

技术优势

低温也能自行修复

通过调节链段柔顺性获得低玻璃化转变温度（−30 °C），使得分子链在−10 °C仍具有足够运动能力，实现90%的自修复效率。

拉伸到11倍不断

多动态网络赋予弹性体极高韧性，断裂伸长率达1100%，可承受大幅形变。

愈合后发电性能几乎不变

TENG在低温自修复后，输出电压恢复至原来的98%，保证了损伤后的功能可靠性。

应用场景

• 自供电传感器：利用TENG将机械能转为电能，实现自供电传感节点。
• 无人机监测：无人机振动能量驱动TENG，实现无需电池的飞行状态监测。
• 战场感知：非接触式侦测人员/车辆移动，自修复特性确保战损后持续工作。
• 野生动物监测：收集动物运动信号，低温自修复适应野外寒冷环境。
• 智能驾驶：车辆行驶中的振动驱动TENG，为智能驾驶传感器供电。