80电影天堂网,少妇高潮一区二区三区99,jαpαnesehd熟女熟妇伦,无码人妻精品一区二区蜜桃网站

  廣州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院、廣東省節(jié)能環(huán)保精細(xì)化學(xué)品工程技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心劉鵬副教授所在團(tuán)隊(duì)以淀粉水凝膠為基材，構(gòu)建了具有應(yīng)變響應(yīng)的柔性電池和自供電柔性傳感材料，相關(guān)工作以All-Starch-Based Hydrogel for Flexible Electronics: Strain-Sensitive Batteries and Self-Powered Sensors為題，發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》。文章第一作者是廣州大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院碩士研究生馬聰，通訊作者為廣州大學(xué)的劉鵬副教授、汪黎明教授和英國(guó)紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)謝豐蔚副教授。

  近年來(lái)，柔性電子設(shè)備逐漸受到人們的關(guān)注。其柔韌的機(jī)械靈活性，不僅在人體傳感、智能設(shè)備、健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，更可以輔以物聯(lián)網(wǎng)、云空間等技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，進(jìn)一步優(yōu)化醫(yī)療、健康等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。相較于合成高分子，糊精、明膠、殼聚糖、淀粉和木質(zhì)素等天然高分子具有可再生、環(huán)境友好、生物安全性高且價(jià)格低等優(yōu)勢(shì)，因而制備全生物基柔性電子設(shè)備一直是研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。其中淀粉由于其較好的凝膠性能和低廉的市場(chǎng)價(jià)格而備受關(guān)注。

  課題組基于對(duì)高直鏈淀粉解構(gòu)和重組形成水凝膠過(guò)程的研究，設(shè)計(jì)在淀粉凝膠中構(gòu)建原電池的電極反應(yīng)：在解構(gòu)后的淀粉溶膠中引入具有電勢(shì)差的陽(yáng)離子和金屬顆粒，通過(guò)兩個(gè)半反應(yīng)在凝膠中形成完整的原電池反應(yīng)。其具體的電極反應(yīng)式如下：

  陽(yáng)極：M ? 2e^? = M ²⁺（M代表鋅、鐵、錫金屬粉末）

  陰極：Cu²⁺ + 2e^? = Cu

  利用此策略制備的淀粉基柔性電池，可以對(duì)外輸出電流，點(diǎn)亮LED燈泡，同時(shí)由于電池具有一定的柔性，在外力作用下會(huì)發(fā)生形變導(dǎo)致電池內(nèi)阻發(fā)生變化，從而使輸出電流發(fā)生變化，表現(xiàn)出應(yīng)變響應(yīng)性。在10%應(yīng)變下，輸出電流的變化(ΔI/I₀)約為16%，40%應(yīng)變對(duì)應(yīng)300%的電流變化；10 kPa壓力對(duì)應(yīng)電流變化為18%，300 kPa壓力對(duì)應(yīng)300%。同時(shí)在20%的循環(huán)壓縮形變下，持續(xù)1000次后依然可以保持輸出電流的應(yīng)變響應(yīng)性。

圖1：淀粉基電池實(shí)物、放電性、應(yīng)變響應(yīng)性及其結(jié)構(gòu)示意圖

  在此基礎(chǔ)上，課題組將電池制成薄片狀，與碳布貼合，制得了一種淀粉基柔性自供電傳感材料。傳感材料可被彎曲、折疊或扭曲，且無(wú)需外接電源，即可憑借自身的放電及形變敏感性產(chǎn)生顯著的電流變化信號(hào)。其可以測(cè)得低至10kPa的應(yīng)力，同時(shí)具有1.53 kPa^?1的高靈敏度。將其用于傳感測(cè)試，可以精確測(cè)量脈搏的跳動(dòng)信號(hào)，不同音節(jié)的喉部發(fā)聲振動(dòng)，亦可識(shí)別手指彎曲、腳步運(yùn)動(dòng)等常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)的幅度大小。

圖2：淀粉基自供電傳感器的組裝及其傳感性能測(cè)試

  該研究獲得了廣東省自然科學(xué)基金、廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（珠江科技新星專項(xiàng)）等項(xiàng)目的資助。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.2c00872

  課題組近年來(lái)在淀粉水凝膠、淀粉導(dǎo)電、感應(yīng)材料方面的系列工作發(fā)表于ACS Sustainable Chemistry & Engineering、Carbohydrate Polymers等學(xué)術(shù)期刊：      https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.0c07473https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.9b07726

https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2018.11.034