AFM: 具有最佳输出性能的分子掺杂可生物降解摩擦电纳米发电机

a ) PEO、HPC、PLA和PCL四种BPs的分子结构。与PTFE接触的四种BTP的输出结果，包括b )Voc，c ) Isc，和d ) Qsc。a) PEO和 b) PCL薄膜中掺杂分子的分子结构。c) PEO/分子和 d) PCL/分子复合薄膜的QscDBD-TENG的结构设计、工作原理及输出性能生物降解性和生物相容性

基于生物可降解聚合物（BPs）的摩擦电纳米发电机（TENGs）具有生物相容性和生物可降解性等优点。然而，生物可降解TENGs（BD-TENGs）的输出性能相对较低，由于大多数BPs的摩擦电极性差异较小，限制了其应用。分子掺杂是改变摩擦电材料的摩擦电极性、提高BD-TENG输出性能的一种简单而有效的方法。然而，对于不同掺杂分子，特别是具有生物可降解性和生物相容性的分子，其摩擦电极性的差异缺乏规律和机理。本文选择不同种类的掺杂分子分别在摩擦正性和摩擦负性材料中进行掺杂，并对其摩擦电极化特性及相关规律进行研究。其中，通过掺杂少量的聚（丙二醇）（PPG）和乙基纤维素（EC），BD-TENG的输出性能提高了数倍，在异常呼吸信号监测中的分辨率也得到了提高。这项工作不仅为摩擦电分子的选择提供了理论指导，还对分子级摩擦电机理进行了深入研究。

图文简介

分子掺杂含量对复合薄膜Qsc的影响，包括a ) PPG，b ) EC，c ) PEG，d )三氯蔗糖。第一天掺杂前后PEO-PCL和HPC-PLA摩擦电对的摩擦电输出结果，包括e ) Voc，f ) Isc，和g ) Qsc。h )四种BTPs和四种复合薄膜的摩擦电系列。

论文信息

原文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202400277

通讯作者：Hongyu Meng, Zhou Li

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