双材料3D打印摩擦电超材料

刚度大范围可编程

将承力骨架、导电网络与摩擦电层一体化打印，在单一结构中同时实现冲击防护与自供电传感，刚度可按需调跨两个数量级。

80788396 · Bo-Hua, Sun · 王中林

Nano Energy 2026

参数信息

刚度可编程范围

100 ×

技术优势

刚度可调超百倍

通过独立调节周期、振幅和层数，结构刚度可按需编程，范围跨越两个数量级以上，适应不同冲击载荷需求。

一体成型免装配

双材料3D打印将承力骨架、导电网络与摩擦电功能层集成于单一结构，无需后续组装，提高可靠性。

自供电步态识别

嵌入鞋底后，利用前掌-后跟分区配置，无需外部电源即可监测步态相位与着地模式。

应用场景

• 电子皮肤：用于机器人或假肢的触觉与冲击感知，刚度可调以适应不同交互力。
• 可穿戴自供电传感：利用人体运动产生的摩擦电信号，实现无电池的可穿戴运动监测。
• 摩擦纳米发电机：作为能量转换单元，将机械冲击转化为电信号，同时提供结构保护。
• 智能鞋垫：嵌入鞋底实现步态相位与着地方式的自供电识别，用于运动分析或康复。
• 冲击防护：通过可编程刚度吸收冲击能量，保护人员或设备免受损伤。