ACS Nano：基于霍夫迈斯特效应和静电相互作用的离子导电有机水凝胶用于收集生物力学能量
柚子
2021-08-11
近年来，利用低温防护剂替换策略以解决水凝胶易干燥的问题引起了越来越多研究者的兴趣。然而，由于其中存在的诱导绝缘溶剂会导致有机水凝胶的电导率降低，因此其电子应用会受到很大的限制。香港大学冯宪平教授和香港城市大学Yang Luo利用霍夫迈斯特效应和静电相互作用以在水凝胶中生成氢钠键，并结合其具有的双网络而建立了不受溶剂置替换影响的有效电荷通道。
本文要点：
（1）实验所制备的有机水凝胶基单电极摩擦电纳米发电机(OHS-TENG)的电导率降低水平较低(一级)，且输出功率高(1.02-1.81 W/m2)，明显优于目前已被报道的OHS-TENGs(降低2-3级，41.2-710 mW/m2)。
（2）此外，实验也在水凝胶中利用甘油代替水，使得该装置具有良好的长期稳定性(4个月)和温度耐受性(-50-100℃)。综上所述，这一研究所提出的策略和机制也可以推广到普通的有机水凝胶体系中，使其具有更好的性能以实现电子应用。
Yinghong Wu. et al. Biomechanical Energy Harvesters Based on Ionic Conductive Organohydrogels via the Hofmeister Effect and Electrostatic Interaction. ACS Nano. 2021
DOI: 10.1021/acsnano.1c03830
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.1c03830
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