3D打印纳米摩擦发电足弓压力传感器

作者：宋本燕; 陈硕; 左涵; 郭一凡; 游正伟^*

来源：东华大学学报(自然科学版), 2020, 46(04): 529-534.

• 纳米摩擦发电机
• 3D打印
• 可穿戴
• 柔性压力传感器

采用3D打印的方法制备了由聚癸二酸甘油酯(PGS)和碳纳米管(carbon nanotubes,CNTs)组成的具有多级孔隙结构的柔性纳米摩擦发电机(triboelectric nanogenerator,TENG)。结合TENG对压力变化的响应性以及PGS复合材料良好的弹性,设计了一种能够实现实时监测的可穿戴柔性足弓压力传感器。利用扫描电子显微镜和电子万能试验机分别对3D打印纳米摩擦发电机(3DP-TENGs)的微观结构和力学性能进行表征,并通过高功率数字源表获得3DP-TENGs足弓压力传感器对压力的感应性能和灵敏度参数。结果表明:3DP-TENGs具有多级孔隙结构;在最大压缩应变为30%时,循环压缩50次后3DP-TENGs的弹性滞后可忽略不计,表明其具有良好的弹性与抗疲劳性;设计的足弓压力传感器对压力的感应较为灵敏,能够准确区分出不同条件下的足底压力。

• 单位
  东华大学; 纤维材料改性国家重点实验室