仿生自润滑摩擦电纳米发电机实现的电荷积累效应具有高平均功率密度和长耐久性

仿生自润滑摩擦电纳米发电机实现的电荷积累效应具有高平均功率密度和长耐久性

        最近，通过摩擦起电、静电感应和静电放电的协同利用，开发了一种新型双功能摩擦纳米发电机（DF-TENG），它不仅可以产生运动响应的交流/直流输出，还可以提供与传统 TENG 相比，性能更高。然而，性能和寿命的进一步提高至关重要，并且对于这种新型TENG未来的大规模应用仍然具有挑战性。在此，提出了一种新型仿生自润滑原型（BS-TENG），它采用浸渍有低粘度介电润滑剂的多孔聚氨酯（PU）基质。响应外部机械刺激，BS-TENG可以“分泌”预存的润滑剂，部分填充摩擦层之间的微小间隙，从而形成自润滑。这种自润滑机制不仅提高了摩擦层之间的静电放电阈值，以最大限度地增加电荷积累，从而促进通过静电放电有效释放能量，从而增强功率输出，而且还显着减少材料磨损，实现卓越的输出耐久性。受益于这种效应，BS-TENG 可提供高达 4.6 W m −2 的平均功率密度，并且具有非凡的稳定性，即使在超过 60 000 次循环后仍能保持 99% 的初始输出。这项工作为实现高性能和长稳定性TENG提供了一种简单有效的策略，为其实际应用铺平了道路。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202405698