Korrosion orsakar betydande förluster för olika industrier. Katodiskt skydd används för att skydda stål i marin industri. Triboelektriska nanogeneratorer (TENG) omvandlar mekanisk energi till elektricitet baserat på triboelektrifiering och elektrostatisk induktion. TENG katodiskt skydd är i linje med kraven för modern energibesparing med låga koldioxidutsläpp.
En forskargrupp ledd av prof. Wang Xiutong från Institutet för Oceanologi vid den kinesiska vetenskapsakademin (IOCAS) har rapporterat om en ny TENG gjord av mycket elastisk och tryckbeständig svamp, det vill säga förbättrad polydimetylsiloxan (PDMS) svamp TENG. Studien publicerades i Advanced Functional Materials den 3 augusti.
Den kan anpassa sig till kraftfulla stötar i land- och vattentransporter och kan utökas till vilken form som helst för att skörda vågor och mekanisk energi och användas för att skydda metall, vilket gör att metallmaterialen går in i ett termodynamiskt stabilt tillstånd.
PDMS har utmärkt tryckmotståndsförmåga. I denna nya TENG modifierades PDMS-svampen av polydopamin och Ti3 C2 nanosheet, vars produktion ökade med 236 % jämfört med före förbättringen. Dessutom förlänger polydopamin avsevärt livslängden för Ti3 C2 .
Den förbättrade PDMS-svampen kunde motstå hundratals fordonspassager utan deformation. Således skulle den föreslagna TENG som baseras på den kunna användas för att övervaka våggraden i den simulerande vågmiljön, vilket reflekterar våggraden efter utdata. Dessutom designades en relativ bildskärmsmjukvara.
"Vi har provat flera lamellpartiklar som offermallar för den förbättrade PDMS-svampen och K2 HPO4 var mest lämplig för den sammankopplade 3D-strukturen. Den förberedda flexibla men starka svampen kan skörda energi och fungera som en kraftsensor", säger Dr. Xu Hui, första författare till studien.
"Vi tror att gröna och miljövänliga TENG-skyddstekniker verkligen kan tillämpas i havet", tillade prof. Wang, motsvarande författare till studien.
Mer information: Hui Xu et al, Flexibel svampbaserad nanogenerator för energiskörd från land- och vattentransport, Avancerade funktionella material (2023). DOI:10.1002/adfm.202304723
Journalinformation: Avancerat funktionsmaterial
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
