一体成形多层间隔织物摩擦纳米发电机的结构设计与性能

来源：现代纺织技术杂志2026年第05期北京时间：

作者：张葆龙, 王文军, 卫金芳, 刘美利, 吴光军, 陈超余

单位：江南大学针织技术教育部工程研究中心,江苏无锡 214122

摘要：为了改善织物摩擦纳米发电机(TENG)输出较低、电学输出与力学性能较难兼顾等问题,提出了一种多层间隔织物结构设计策略,通过四针床电脑横机制备了一系列不同结构参数(织物层数、间隔丝的隔针数、中间区域空针)的间隔织物,研究不同结构间隔织物的压缩性能与电学输出性能。结果表明:多层间隔织物结构(负摩擦层-间隔丝-正摩擦层-间隔丝-负摩擦层)通过分层能量吸收显著提升织物抗冲击性,相较于单层结构,多层间隔织物压缩负载峰值高78%,电学输出提高40%;多层间隔织物间隔丝隔五针的结构设计实现了压缩性能和电学输出的平衡,其负载峰值为223 N 并且在频率为1 Hz 压强6 kPa 的条件下可以产生55 nA 的短路电流和35. 5 V 的开路电压;中间间隔丝空针结构因结构稳定性受到破坏导致压缩和电学性能显著下降。研究结果可为高性能织物TENG 提供结构优化方案参考。

关键词：针织,间隔织物,摩擦纳米发电机,压缩性能,智能纺织品

基金资助：国家自然科学基金委青年基金项目(52303055) ;江苏省自然科学青年基金项目(BK20221094)