近日，我院高分子团队黄岸研究员作为第一作者、硕士研究生朱怡薇为第二作者、黄岸研究员和彭响方教授为共同通讯作者，以福建理工大学为第一单位在国际材料科学领域顶级期刊《ACS Nano》上发表题为“Improved energy harvesting ability of single-layer binary fiber nanocomposite membrane for multifunctional wearable hybrid piezoelectric and triboelectric nanogenerator and self-powered sensors”（链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.3c09043）学术论文。

随着可穿戴自供电电子设备领域的不断发展，为了实现实时健康检测和人机交互等应用，自供电纳米发电机在机电转换能力和实现稳定高输出性能方面仍面临挑战。该研究提出了一种在单层结构内同时实现压电和摩擦电转换的协同工作机制（TPENGs），在采用共静电纺丝技术制备获得PVDF/CNT_X@PAN/CNT_X（DPCPC_X）单层二元纤维纳米复合膜（SBFNMs）的基础上，构建的DPCPC_0.5-SBFNMs压电纳米发电机展现出卓越的机电转换能力和电输出性能。研究表明，DPCPC_0.5-SBFNMs压电纳米发电机能够高效地将来自人体不同部位运动的机械能转化为电信号，并可以作为电源为LED、电容器、计算器等常见电子设备供电，展现出在医疗治疗、消防和监测等领域作为警报器的实用性，显示了其在可穿戴自供电电子设备中广泛的应用潜力。该研究受到国家自然科学基金、福建省自然科学基金、福建理工大学科研启动基金等多方资助。

图1  DPCPC_0.5-SBFNMs压电纳米发电机工作机理

图2  DPCPC_0.5-SBFNMs压电纳米发电机的应用