随着科技的进步,打靶机在军事训练、竞技体育和娱乐活动中的应用越来越广泛。然而,现有打靶机在高频使用下容易受到机械损伤,并且在低温环境中,电子信号传输性能大幅下降,导致检测精度降低,体验不佳。为了解决这一问题,我们自主研发了一种基于多重氢键和二硫键多重动态键结合的生物基聚氨酯弹性体PUBES-H,该弹性体具有低温自愈合特性,在-10 ℃中自愈12 h后,愈合效率可达93%。同时,PUBES-H还展现出良好的柔韧性,断裂伸长率可达1100%以上。进一步通过界面自愈合工艺制作了基于PUBES-H的低温自愈摩擦纳米发电机(BS-TENG),发现其在低温自愈合后(-10 ℃, 12 h)以及3600次循环测试下(-30 ℃)的输出电压依旧稳定在24 V。基于BS-TENG开发了一款自愈合无线智能打靶器,提高了在多重复杂环境下的耐久性和精确的响应能力。
相关成果以题为“High-Performance Low-Temperature Self-Healing Bio-Based Polyurethane Triboelectric Nanogenerator for Wireless Intelligent Target Systems”发表于Nano Energy。江南大学王宏博士为该论文的第一作者,江南大学马丕明教授为该论文的通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金(52373037, 52073123),江苏省研究生科研与实践创新项目 (KYCX23_2457)以及中央高校基本科研业务费专项资助。
图1 基于多重氢键和二硫键多重动态键结合的生物基聚氨酯弹性体合成与应用
原文链接:DOI: 10.1016/j.nanoen.2024.110438