仿生疏水/多孔/亲水PVDF毡基摩擦材料的制备方法

北京永康乐业科技发展有限公司

2023/09/05 16:12

研究背景

电性能、输出稳定性和使用舒适性是可穿戴发电机快速发展的三个重要指标。然而，能够同时简单改善上述三个指标的研究却很少。鉴于此，通过简单的自组装多孔结构的创建，设计了一种仿生Trimurti聚偏二氟乙烯(PVDF)摩擦材料，具有卓越的电气性能，在高环境湿度下的优异输出稳定性，以及在出汗条件下增加使用舒适性。

实验步骤

1、将PVDF (Alfa Aesar)溶于DMSO和丙酮(DMSO体积分数为20%、40%、60%、80%和100%)的混合物中，在50℃下制备14 wt%聚合物溶液。

2、针接15kv正电压直流电源。将转速为20rpm、覆有铝箔的鼓式收集器与2.5 kV负压直流电源连接，放置于离针尖8cm处，收集带电射流，即潮湿的前驱体。

3、潮湿的前驱体在室温下干燥，形成干燥的PVDF垫(图1c)。将厚度约为12 μm的PVDF干燥垫从铝箔上剥离，切成方形垫(图1d)。

4、在室温下，在超声下将碾磨过的用作牺牲模板的Na2CO3微粒掺入14 wt％PVDF / DMF溶液中2 h，掺杂的重量百分比为33％。将获得的前体混合物以600 rpm的转速旋涂在晶圆上10秒钟。

5、在室温下干燥5分钟后，通过超声清洗并使用去离子水去除复合膜中的牺牲模板，然后将膜在80℃下干燥3小时。

PVDF垫上下表面的SEM图像和水接触角示意图。

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