유연하고 자가 구동형 전자 시스템의 개발에는 높은 대전 유지능, 기계적 순응성, 그리고 안정적인 유전 특성을 결합한 트리보전(triboelectric) 재료가 필요하다. 여기서는 액체 금속 입자-환원 그래핀 옥사이드(liquid metal particle-reduced graphene oxide, LMP@rGO) 코어-쉘 구조를 제조하기 위한 산화환원 반응 접근법을 보고하고, 이를 폴리(아크릴산) (poly(acrylic acid), PAA) 하이드로겔에 도입하여 고성능 트리보전 층을 구현한다. LMP의 산화갈륨과 그래핀 옥사이드 간의 자발적 계면 반응은 동시적으로 LMP 표면의 고유 절연 산화층을 제거하면서 rGO의 순응성(conformal) 쉘을 형성하며, 그 결과 향상된 콜로이드 안정성과 2.7 (0.01 wt%), 2.9 (0.005 wt%), 3.2 eV (0.001 wt%)로 조절 가능한 반도체 밴드갭을 얻는다. GO 함량을 증가시키면 보다 완전한 코어-쉘 형성이 촉진되어 더 높은 제타 전위, 더 강한 계면 분극, 그리고 더 높은 전기적 성능으로 이어진다. PAA에 매립한 후, LMP@rGO 구조는 하이드로겔의 특성과 함께 수소결합 네트워크를 형성하여 유전율과 대전 유지능을 모두 향상시키는 한편, 연성 기계적 순응성을 현저히 보존한다. 그 결과 LMP@rGO/PAA 하이드로겔은 향상된 트리보전 출력 특성을 보이며, 2.0 wt/vol% 복합체는 504개 직렬 연결( series-connected ) LED 중 절반 이상을 점등하기에 충분한 전력을 생성한다. 모든 결과는 차세대 웨어러블 및 자가 구동형 전자 시스템을 위한 유망한 트리보전 층 재료로서 LMP@rGO 하이드로겔 복합체의 잠재력을 보여준다.

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