发展多功能集成的纺织品为智能可穿戴技术指明了方向,然而开发简便、绿色途径以实现织物多功能化仍然具有挑战性。在此,我们报道了一种简单的无金属、无溶剂的制备路线,利用广泛工业化的羟乙基纤维素和炭黑通过简单的浸渍方式赋予商品化织物多源加热与能量收集特性:由于羟乙基纤维素和炭黑良好的界面相容性,加入极少量炭黑即可触发织物显著的光/电响应热转换,并具有快速响应性,适宜的加热温度和优异的循环稳定性,展现出潜在的可穿戴热疗性能。同时,该织物作为摩擦电纳米发电机的摩擦正电性材料,借助微小运动即可提供高达321 V的开路电压、3.84 μA的短路电流和9 nC的转移电荷,最大瞬时功率密度达到2067 mW/m2,比原始织物提高了28.2倍,可以有效地对人体运动和步态进行即时分析反馈,在人体姿势检测和矫正方面具有良好的应用前景,有望推动可穿戴辅助医疗织物向绿色、可持续方向发展。
Jiang-Nan Zhao, Chenchen Liu*, Kang Yang, Rui Tang, Qiyan Fu, Kai Ke, Bo Yin*, Ming-Bo Yang, Wei Yang. Solvent-free and Metal-free Fabrication of Multifunctional Cellulose-Based Fabrics for Wearable Energy Harvesting, Body Motion Detection, and Thermotherapy. ACS Sustainable Chemistry and Engineering, 2024, 12(50), 18136–18148.
录用时间:2024.11.20
全文链接:https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.4c06840