关键词：机电转化纤维;可穿戴电子;摩擦纳米发电机;智能传感器;物联网
摘 要：随着智能电子设备的迅猛发展,人们对柔性、可穿戴的自供能系统的需求日益增长.机电转化纤维(mechano-electric conversion fibers, MECFs)凭借其卓越的能量转换能力,成为实现这一目标的关键技术.本文综合评述了MECFs的基本原理、制备技术、结构分类以及在自供能可穿戴纺织器件中的应用,并对未来的发展趋势进行了展望. MECFs依赖于摩擦电效应进行能量转换,该效应主要通过摩擦起电和静电感应两个步骤实现.制备技术是影响MECFs规模化生产的关键因素,本文特别介绍了几种常见的制备方法,包括静电纺丝、纺纱、湿法纺丝和熔融纺丝.根据编织结构, MECFs可分为一维纤维器件、二维纺织器件和三维纺织器件.在可穿戴电子设备领域,能源供应问题一直是限制其发展的瓶颈. MECFs直接将机械能转换为电能,为解决这一问题提供了创新的解决方案.MECFs还可以以自供能的形式进行传感,极大地扩展了可穿戴设备的使用场景和应用潜力. MECFs研究正处于快速发展阶段,未来的研究需要进一步优化材料性能,提升能量转换效率,与现有电子系统集成,实现更智能、更灵活的可穿戴设备.
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