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题名摩擦纳米发电机用皮芯结构纤维的制备及其性能
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作者
于梦菲
高文丽
任婧
曹雷涛
彭若铉
凌盛杰
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机构
上海科技大学物质科学与技术学院
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出处
《纺织学报》
2025年第5期1-9,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(52322305,52473098,21935002)。
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文摘
针对具有皮芯结构的摩擦纳米发电机用纤维传统制备工艺复杂的难题,采用微流控纺丝技术,以高介电常数聚偏氟乙烯-六氟丙烯(PVDF-HFP)为皮层材料,丝素蛋白-1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐(EMImAC)离子液体(SE)溶液为导电芯层材料,一步法制备了单电极聚偏氟乙烯-六氟丙烯-丝素蛋白离子液体(PSE)摩擦纳米发电机用纤维(PSE-TENG纤维)。分别借助扫描电子显微镜、万用材料力学测量仪对PSE-TENG纤维的形貌、结构、力学性能进行了表征。使用疲劳测试机进行运动模拟,采用示波器对PSE-TENG纤维的电输出性能进行信号采集。探讨了纺丝参数对PSE-TENG纤维结构的影响,评估了PSE-TENG纤维的力学性能,并探究了PSE-TENG纤维在不同机械运动条件下的输出性能和长期使用稳定性。研究发现:PSE-TENG纤维具有稳定的皮芯结构,拉伸断裂强度为(3.32±0.19)MPa,拉伸断裂应变为(176.83±27.14)%;在不同频率的机械运动下,PSE-TENG纤维的电压信号峰值与频率呈正相关;在超过2万次接触-分离运动后,PSE-TENG纤维仍可稳定输出信号。所制备的PSE-TENG纤维具有优异的能量转换效率和力学稳定性,能够为可穿戴技术提供稳定且高效的自供能解决方案。
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关键词
摩擦纳米发电机
皮芯结构纤维
微流控技术
丝素蛋白离子液体
聚偏氟乙烯-六氟丙烯
纺丝参数
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Keywords
triboelectric nanogenerator
core-sheath structure fiber
microfluidic technology
fibroin ionic liquid
poly(vinylidene fluoride-hexafluoropropylene)
spinning parameter
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分类号
TS141.8
[轻工技术与工程]
TS102.5
[轻工技术与工程—纺织材料与纺织品设计]
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题名Wi-Fi双频织物天线的构建及其电磁性能
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作者
李朵
谢晓雯
张迪凡
吴景霞
陆凯
陈培宁
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机构
复旦大学聚合物分子工程全国重点实验室
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出处
《纺织学报》
2025年第5期10-16,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2022YFA1203001,2022YFA1203002,2022YFA1203003)
国家自然科学基金项目(T2222005)。
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文摘
面向智能织物对信号传输功能的实际应用需求,为提高电子织物的天线通信功能,以镀银锦纶为导电辐射单元材料,棉织物为介电基底材料,利用电磁仿真软件设计了微带缝隙织物天线结构,通过刺绣构建了具备Wi-Fi双频通信功能的织物天线。借助矢量网络分析仪和天线测试系统对Wi-Fi双频织物天线的电磁性能进行测试和分析,并进一步测试了织物天线弯曲形变下的性能稳定性及透气舒适性。结果表明:Wi-Fi双频织物天线电磁性能与仿真结果基本吻合,能够覆盖2.4 GHz和5.2 GHz 2个频段;此外,织物天线在弯曲形变下仍能保持有效工作频率基本不变,且透气率达67.74 mm/s,与商用织物相当,验证了Wi-Fi双频织物天线在电子织物通信系统中的应用潜力。
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关键词
缝隙织物天线
电子织物
智能可穿戴
刺绣
电磁性能
无线通信
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Keywords
slot fabric antenna
electronic fabric
smart wearable
embroidery
electromagnetic property
telecommunication
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分类号
TN101.8
[电子电信]
TN82
[电子电信—物理电子学]
TS101.32
[轻工技术与工程]
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