超弹性液态金属基摩擦电纤维和织物

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作   者：

潘胜利;  何蕙羽;  程昭晨;  辛利桃;  李彪;  王璞; 

作者机构：

北京工业大学材料与制造学部激光工程研究院; 

关键词：

柔性可穿戴;  电输出;  摩擦纳米发电机;  超弹性;  织物;  纤维; 

期刊名称：

北京工业大学学报

i s s n：

0254-0037

年卷期：

2025 年 51 卷 003 期

页   码：

327-336

摘   要：

为了解决摩擦电纤维在制备工艺、柔软性、灵变性等方面的问题，以液态金属EGaIn作为导电电极、热塑性弹性体材料作为纤维套管，采用挤压-填充技术研制了超弹性摩擦电纤维。该纤维能够承受2 200%的应变，并表现出优异的电输出性能。以5 cm的单根纤维作为介质进行摩擦电能采集，当纤维与纸接触时可提供7 V的未饱和平均开路电压；同时在200 MΩ的外部负载电阻下，瞬时功率密度可达1.6μW/m。将该纤维编织成8 cm×8 cm织物，电输出可达120 V、280 nA、28 nC。研究表明，挤压-填充技术为研制可拉伸摩擦电纤维提供了一种有效的新途径，该超弹性纤维有望应用于多功能可穿戴智能织物。