by FLEET 实用、可穿戴设备中的输出电压:拉伸弯曲和松弛期间的电压输出(双电极设备)
信用:FLEET RMIT和UNSW的合作已经将液态金属合成应用于压电，推进未来灵活、可穿戴的电子设备和生物传感器从人体运动中获取能量
像原子级薄的单硫化锡这样的材料预计会表现出很强的压电特性，将机械力或运动转化为电能
这一特性，加上其固有的灵活性，使它们有可能成为开发柔性纳米发电机的候选材料，这些纳米发电机可用于可穿戴电子设备或内部自供电生物传感器
然而，迄今为止，这种潜力一直受到合成大的、高度结晶的单层单硫化锡(和其他第四族单硫化物)的限制，并且由于强层间耦合而造成困难
新的研究解决了这个问题，通过应用一种新的液态金属技术，在马绍尔群岛开发，以合成材料
随后的测量证实，使用新方法合成的一硫化锡显示出优异的电子和压电性能
所得到的稳定、柔性的单层单硫化锡可以结合到各种装置中，用于有效的能量收集
这项工作开始于两年半以前，马绍尔群岛和UNSW之间的强有力的合作使其取得了成果
哈里姆·汗女士是该论文的第一作者，她与李永祥教授一道，展示了非凡的毅力，克服了许多技术挑战，证明了这一概念的可行性
液态金属合成 史无前例的合成技术包括硫化锡的范德瓦尔斯剥离，当暴露在硫化氢(H2S)气体的环境中时，硫化锡熔化形成在锡的表面上
H2S在界面上分解，使熔体表面硫化形成SnS
该技术同样适用于其他单层的第四族单卤化物，它们被预测显示出相同的强压电性
这种以液态金属为基础的方法使我们能够提取同质的大规模单层的具有最小晶粒边界的纳米颗粒
测量证实该材料具有高载流子迁移率和压电系数，这转化为特定施加应变下产生的电压和负载功率的异常峰值，显著高于任何先前报道的二维纳米发电机
透射电子显微镜图像:原子级薄(单层)硫化锡纳米片(比例尺为500纳米) 还证明了装置的高耐用性和灵活性
这证明了非常稳定的合成单层纳米结构可以在商业上应用于发电纳米器件
它们还可用于开发传感器，以采集机械人体运动，符合当前智能、便携和灵活电子技术的趋势
其结果是向基于压电的、灵活的、可穿戴的能量收集设备迈进了一步
它还提供了一种前所未有的大(晶片)规模的单硫化锡单层的合成技术
压电材料 压电材料可以将施加的机械力或应变转化为电能
最著名的是用于煤气灶和炉灶的简单的“压电”打火机，感应加速度突然变化的压电装置用于触发车辆气囊，更灵敏的装置识别移动电话的方位变化或形成声音和压力传感器的基础
甚至更灵敏的压电材料可以利用由极小的机械位移、振动、弯曲或拉伸产生的小电压来为小型化设备供电，例如嵌入人体的生物传感器，而不需要外部电源
这项名为“基于液态金属的高性能单层SnS压电纳米发电机合成”的研究发表在2020年7月的《自然通讯》上
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