Kuriant miniatiūrinius, nešiojamus elektroninius prietaisus ir didėjančią mažos galios paskirstytų jutiklių paklausą, energijos surinkimą iš aplinkinės aplinkos, kad būtų galima energijos energijos elektroniniai produktai ir sukurti savarankiškų technologijų plėtrą, tapo tyrimų viešosios interneto prieiga. Sudėtinga įranga, nors kietos kietos sąsajos triboelektriškumas susiduria su medžiagų susidėvėjimo problema ilgalaikės trinties metu. Naujausi tyrimai rodo, kad mechaninis energijos surinkimas, pagrįstas dinaminiais dvigubais elektriniais sluoksniais ties kietos skysčio sąsaja, galėtų išspręsti šias problemas. Tačiau dinaminio elektrinio dvigubo sluoksnio energijos surinkimo mechanizmas išlieka neaiškus, o jo našumą reikia toliau tobulinti.
Mokslininko Li Zhaoxu iš Kinijos mokslų akademijos Čingdao Bioenergijos ir bioprocesų technologijos instituto vadovaujama komanda panaudojo joninius skysčius, kad iš dalies ištirptų ir sulydytų celiuliozės nanopluoštus (CNF), kad paruoštų CNF porėtą joninį gelį, pasižymintį dideliu elastingumu gniuždymui ir dideliu jonų laidumu. . Tyrimas parodė, kad kontroliuojant joninio skysčio kiekį, Ga-In lydinio skysto metalo ir joninio gelio sąsajos drėkinimo savybės gali būti moduliuojamos, todėl skystas metalas gali patekti į vidines joninio gelio poras, veikiant išorinei mechaninei jėgai. Pašalinus išorinę jėgą, skystas metalas gali pasitraukti iš gelio porų dėl vidinės sanglaudos ir grįžti į pradinę formą.
Naudojant Ga-In lydinį skystą metalą kaip dinaminį elektrodą ir kietą platiną kaip fiksuotą elektrodą, sąveika tarp skysto metalo ir poringo joninio gelio dvigubo sluoksnio, veikiant mechaniniam įtempimui, sukelia dvigubo sluoksnio pasikeitimą, dėl kurio atsiranda krūvio judėjimas ir elektros energija. kartos. Tolesni tyrimai atskleidė, kad dvigubo sluoksnio asimetrija prie Ga-In lydinio skysto metalo dinaminio elektrodo ir platinos fiksuoto elektrodo paviršiaus tiek laike, tiek erdvėje yra esminė elektros energijos gamyba. Tyrimas parodė, kad optimizuojant sąlygas išėjimo srovė siekė 25 μA cm⁻², galia – 4 mW cm⁻², o energijos konversijos efektyvumas – 36%.
Šis tyrimas pateikia labai suspaudžiamų, elastingų laidžių joninių gelių kūrimo strategiją ir žada pritaikymą aplinkos energijos surinkimui ir pasyvių jutiklių tyrimams. Rezultatai neseniai buvo paskelbti žurnale Advanced Functional Materials, remiant Kinijos nacionaliniam gamtos mokslų fondui ir Kinijos mokslų akademija.