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压缩传感超级电容器与仿生梯度结构

发布日期:2019-07-18 16:01 作者:重庆时时彩平台 访问量:217

  便携性和可穿戴电子设备将是我们未来生活的重要组成部分。然而,传统的电子设备在高压缩应变下可能会破裂,不能正常工作,甚至会导致严重的安全问题,如有毒组件的泄漏。为了解决上述挑战,迫切需要开发能够承受不同程度的压缩应力和应变的柔性可压缩电子设备。此外,便携式和可穿戴电子设备的储能和传感功能通常通过制备和集成来实现。因此,在不增加设备尺寸和柔性的情况下,在同一压缩设备上实现储能和传感仍然是一个亟待解决的挑战。

  最近,复旦大学聚合物彭惠胜教授(通讯员)的研究小组通过模仿巨型鱿鱼嘴的逐步交叉结构。设计并制备了一种可压缩碳纳米管(CNT)阵列材料,该阵列具有渐变交联结构。在从顶部到底部的垂直方向上,CNT阵列材料具有从取向到高度交叉的渐变结构。CNT阵列能承受不同程度的压缩应变,可逆压缩性能高达100000,电学导电效果优良。通过使用CNT阵列作为电极材料,作者进一步制备了具有优良储能和传感功能的压缩传感超级电容器。在不同的压缩条件下,可以保持设备的储能和传感性能。柔性压缩传感超级电容器在未来的电子皮肤智能集成系统中具有良好的应用前景。这项研究的结果是Gradualycroslinkingcarbonnanotubearay。在线发布于国际著名期刊Adv.Funct.Mater.。

  总之,作者报告了一种具有仿生渐变结构的可压缩cnt阵列材料,具有优良的可逆压缩性能(100000)和电导电性。使用CNT阵列作为电极材料,进一步开发了一种压缩传感超级电容器,具有优良的储能和传感性能。通过将压缩传感超级电容器集成到柔性电路中,可以同时实现各种储能和传感功能。通过使用这些灵活的多功能压缩传感超级电容器,可穿戴和集成电子系统的设备集成调试和功能转换将大大简化。这项研究为新一代柔性可穿戴电子设备的开发提供了新的思路。