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用于能量收集和传感应用的透明、坚固、不干燥和防冻的纤维素有机水凝胶

钱心怡

日期: 2021-07-04      点击数:


摘要:

受生物样品冷冻保存的启发,通过将交联纤维素浸泡在甘油/NaCl/H2O 溶液中,制备了具有不干燥和防冻特性的透明且坚固的纤维素有机水凝胶。有机水凝胶具有坚固性,拉伸强度和断裂伸长率分别达到 6.8 MPa 和 220%,优于大多数报道的纤维素水凝胶。甘油赋予纤维素有机水凝胶优异的抗干燥性能和低至-63.7°C的低温耐受性,在同类水凝胶中名列前茅。纤维素有机水凝胶在能量收集和传感领域展示了潜在的应用。基于纤维素有机水凝胶的摩擦纳米发电机 (TENG) 能够以 315 mW/m-2 的瞬时峰值功率密度输出替代电力,优于大多数已报道的具有离子导体的 TENG。此外,基于纤维素有机水凝胶的电阻和压电电容传感器在室温和零下温度下均表现出对应变和压力的快速响应、可靠性和稳定性。目前的工作扩展了纤维素在能量收集和多功能传感器领域的潜在应用。

全文链接Transparent, Robust, Nondrying, and Antifreezing Cellulose Organohydrogels for Energy Harvesting and Sensing Applications