郭益平教授课题组在摩擦纳米发电机的研究中取得新进展

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摩擦纳米发电机（TENG）在物联网、人机交互、人工智能等诸多领域有着广泛的应用前景。聚合物基复合材料具有柔性、易加工、并可与多种添加剂复合实现性能调控的优点，被广泛应用于新型摩擦电器件。目前，摩擦纳米发电机的性能提升可通过提高摩擦电材料的介电常数或增大摩擦电材料间的摩擦极性差异来实现，但摩擦材料在介电常数提升过程中通常会伴随着摩擦材料间极性差异的降低。因此，研究者提出了一种分层设计策略，通过在高介电常数的复合物基底上构建摩擦电涂层，使复合材料具有高介电常数的同时仍保持摩擦材料之间大的极性差异，从而使得器件的输出性能得到显著提升，可望在生物机械能采集和智能家居系统等领域获得应用。相关研究成果在国际著名学术期刊《Nano Energy》上以“Hierarchically designed nanocomposites for triboelectric nanogenerator toward biomechanical energy harvester and smart home system”为题发表。2019级直博生郑智鹏为论文的第一作者，郭益平教授为该论文的通讯作者。该项研究得到了上海市科委重点基础研究项目（No.20JC1415000），国家自然科学基金重点项目（52032012）和上海交通大学科技创新基金的资助。

图片摘要：PVDF@BT纳米复合物经分层设计后，优化了介电常数与摩擦极性对器件输出性能的影响，制备的TENG器件可驱动液晶调光膜，使其在不透明态和透明态之间快速转换。

        论文链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107047




         文章来源：上海交通大学
          郭益平，上海交通大学教授。1995年获西北工业大学材料科学与工程系学士学位，1998获西北工业大学应用物理系硕士学位。 1998-2000年在山东省硅酸盐研究所工作， 2000-2003年在中科院上海硅酸盐研究所攻读博士学位，2003年4月－2004年12月在日本名古屋工业大学电子陶瓷研究室工作，任COE项目博士后研究员。2005年1月－2006年3月在日本产业技术综合研究所中部中心工作，AIST特别研究员。2006年4月－2007年3月在日本丰桥技术科学大学电子工程系集成电路研究室工作，任产学官连携研究员。2007年4月起，任上海交通大学副教授。其中2007年12月至2007年3月期间在日本丰桥技术科学大学任访问副教授，2009年6月至2010年8月期间在澳大利亚国立大学任澳大利亚研究理事会（ARC)项目博士后。2015年1月起，任上海交通大学研究员，博士生导师。