先进的三电纳米发电机与纤维材料的无缝集成推动了智能可穿戴电子设备的快速发展。长时间工作带来的过热和机械磨损对传统的纤维三电材料构成了巨大挑战。芳纶纤维具有高热稳定性、超高机械强度和优异的绝缘性能,可以有效弥补三电材料的局限性。然而,芳纶纤维三电材料的内在优势及其一般结构设计策略尚未得到全面阐明。本综述,广西大学聂双喜 教授团队在《ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS》期刊发表名为“Aramid Triboelectric Materials: Opportunities for Self-Powered Wearable Personal Protective Electronics”的综述,研究人员致力于开发芳纶纤维摩擦电材料进行了大量研究和报告,主要集中在利用芳纶纤维制造具有耐高温、隔热和抗冲击性的摩擦电材料。然而,芳纶纤维摩擦电子材料优势的底层机制以及结构设计的一般方法等基本问题尚未得到全面和系统的综述。 本文旨在为芳纶纤维摩擦电材料的开发提供新的见解,并总结了基于芳纶纤维的可穿戴电子设备和自供电传感的研究进展(图 1)。全面介绍了芳纶纤维摩擦材料的合成方法和发展历史。特别是,从摩擦纳米发电机要求的角度系统总结了芳纶纤维作为先进摩擦电材料的优势,包括耐高温、高机械强度和优异的电绝缘性。此外,讨论了结构设计对芳纶纤维摩擦电材料性能的影响。基于芳纶摩擦电材料的特性,介绍了芳纶纤维基 TENGs 在火灾预警、冲击防护和人体能量收集方面的应用。最后,讨论了芳纶纤维摩擦电材料面临的挑战和未来发展方向。我们的动机不仅仅是对芳纶摩擦材料的总结,更重要的是为未来的发展提供指导。
图1、芳纶纤维摩擦材料的优点和应用 文献:
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