液固界面处的双电层 (EDL) 是许多研究领域的基础，从电化学和微流体到胶体化学。最近，科研人员通过机械调节水凝胶-电介质聚合物界面处的 EDL 来证明发电。发现水凝胶与介电聚合物之间的接触带电首先可以使介电聚合物表面带电；金字塔形水凝胶的机械变形导致 EDL 面积和电容的周期性变化，然后在外部电路中感应出交流电。

然后，通过在水凝胶-介电弹性体界面设计动态 EDL，利用这种机械-电能转换机制来构建软可拉伸自供电压力传感器。通过增加弹性体粗糙度，在 31-300 Pa 的低压范围内将灵敏度优化为 1.40 kPa-1。通过在水凝胶中加入乙二醇，还可以提高其防冻性能。进一步证明了检测微妙人类活动的能力。这种机电能量转换和相应的自供电传感器可以广泛应用于未来的软电子。

图 1. 在水凝胶-电介质聚合物界面通过动态 EDL 发电。

图 2. 水凝胶和介电聚合物之间的接触带电机制和优化。

图 3. 自供电软传感器。

图 4. 用于检测细微机械运动的自供电传感器的演示。

相关论文以题为Electricity Generation and Self-Powered Sensing Enabled by Dynamic Electric Double Layer at Hydrogel–Dielectric Elastomer Interfaces发表在《ACS Nano》上。通讯作者是中国科学院北京纳米能源与系统研究所蒲雄研究员和王中林院士。

参考文献：

doi.org/10.1021/

文章来源：《弹性体》 网址: http://www.txtbjb.cn/zonghexinwen/2021/1213/510.html

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