具有纳米限制碲纳米束的铁电纳米纤维，用于机械能和热能收集以及可穿戴医疗应用

《Materials Horizons》：Ferroelectric nanofibers with nanoconfined tellurium nanobeams for mechanical and thermal energy harvesting and wearable healthcare

自供电柔性混合压电-热电纳米发电机基于Te增强PVDF电纺纳米纤维，可同时捕获机械能和热能发电，机械功率密度达4.2 μW/cm2，热电系数提升至40 μC/m2·K，适用于生理监测和远程传染病监控。

　　

大面积传感设备为开发能够持续自供电、多功能且对多种刺激做出响应的传感器提供了巨大潜力。本文报道了一种基于碲增强聚偏二氟乙烯（PVDF）静电纺纳米纤维的自供电柔性混合压电-热电纳米发电机（NG）。该发电机能够在室温下从机械能和热能中产生电能。在PVDF主链“–C–C–”垂直极化的偶极子界面处形成了一层电活性层（约94%）。作为概念验证，所制备的纳米发电机在周期性机械刺激下能够产生显著的电能，功率密度达到4.2 μW cm^?2，展示了其将环境机械能高效转化为电能的潜力。作为有机电极的聚（3,4-乙烯二氧噻吩）聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）具有内在的光热热聚焦效应，增强了热电响应，其热电系数高达40 μC m^?2 K^?1（是未掺杂纤维的4倍），使其能够检测到微弱的热波动。因此，这种材料有望用于监测生理状况和体温，适用于远程传染病监测。