Nanogerador triboelétrico altamente esticável melhorado com partículas de PTFE para coleta de energia de gotículas

O nanogerador triboelétrico (TENG) baseado em líquido-sólido pode ser amplamente utilizado para a coleta de energia de gotículas, na qual ahidrofobicidade da camada triboelétrica é crucial para o aumento da saída. No entanto, as pobres propriedades mecânicas das camadas triboelétricas hidrofóbicas preparadas nos métodos clássicos limitam muito a aplicação do TENG. Aqui, um nanogerador triboelétrico hidrofóbico esticável (SH-TENG) com excelente saída e durabilidade é concebido ao unir fortemente micro partículas de PTFE em um substrato flexível, mesmo sob estiramento ou abrasão extremos. Através do aprimoramento sinérgico das partículas de PTFE tanto na separação de contato quanto na transferência de carga entre a gotícula e a camada triboelétrica, a densidade de carga transferida do SH-TENG é aumentada para ∼4,74 × 10⁻³ C/m²·L, juntamente com a tensão de circuito aberto (VOC) e a corrente de curto-circuito (ISC) mais de 7 vezes e 6 vezes superiores ao TENG não modificado com PTFE, respectivamente. Além disso, sob uma taxa de estiramento de 500%, o SH-TENG mostra uma queda de menos de 20% em seu desempenho de saída para garantir aplicações em eletrônicos flexíveis. Um relógio miniatura pode ser suficientemente alimentado pelos SH-TENGs com área total de 0,016 m² sob a taxa de fluxo simulada de gotas de chuva de 50 mL/min. Com esse desempenho excepcional e adaptabilidade ambiental, o SH-TENG pode ser integrado a vários objetos para coletar energia de gotículas e fornecer dispositivos eletrônicos.