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2022-10-20
顆粒在線訊：近日，暨南大學(xué)化學(xué)與材料學(xué)院教授劉明賢課題組在“綠色”碳納米管墨水用于熱電發(fā)電機(jī)方面取得研究進(jìn)展。相關(guān)研究發(fā)表于《先進(jìn)科學(xué)》。
導(dǎo)電墨水在印刷工藝中能快速生產(chǎn)多功能先進(jìn)設(shè)備，例如印刷傳感器、發(fā)電機(jī)、儲能設(shè)備，尤其是各種柔性可穿戴電子產(chǎn)品。導(dǎo)電墨水的選擇是電子產(chǎn)品特性的關(guān)鍵部分。其中，具有優(yōu)異的電學(xué)和力學(xué)性能的碳納米管（CNT）是柔性可穿戴設(shè)備的理想材料。然而，CNT在溶劑中的不良分散性極大地限制了其在可穿戴傳感器制造中的應(yīng)用。
該研究將從蝦殼中提取的甲殼素納米晶（ChNCs）作為多壁碳納米管（MWCNT）的分散劑，通過超聲輔助獲得均勻穩(wěn)定的ChNCs/MWCNT（CCNT）墨水。該導(dǎo)電墨水具有良好的導(dǎo)電性和印刷性。采用絲網(wǎng)印刷技術(shù)可將CCNT墨水涂布在普通紙上，再用銅線將4張5×15毫米的CCNT涂布紙串聯(lián)組裝成一個熱電發(fā)電機(jī)（TEG）。在室溫下該TEG具有良好的熱電性能，將其貼在手腕上，可收集人體熱量從而實(shí)現(xiàn)自供電。這意味著該TEG可在活動場合下連續(xù)監(jiān)測人體的運(yùn)動情況。另一方面，將TEG安裝在口罩中，可通過監(jiān)測志愿者呼吸頻率實(shí)現(xiàn)健康監(jiān)測。
此外，由于紙基具有良好的柔韌性，組裝的自供電應(yīng)變傳感器可以靈敏地監(jiān)測人體關(guān)節(jié)運(yùn)動。總之，CCNT墨水在自供電多功能可穿戴電子產(chǎn)品中具有廣闊的應(yīng)用前景。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1002/advs.202204675
來源：《中國科學(xué)報(bào)》
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