인체의 다양한 부위에서 에너지를 수확하기 위해, 민감한 피부를 자극하지 않는 다기능의 편안한 마찰전기 나노발전기(triboelectric nanogenerators, TENG)가 필요하다. 따라서 변형이 용이하면서도 생체적합성, 초박막, 유연성을 동시에 갖춘 TENG을 제작하는 것이 필수적이다. 이에 본 연구에서는 이중 파장(3.1 µm의 마이크로 크기 및 311.8 nm의 나노 크기)을 갖는 계층적 주름 구조 TENG(hierarchical-wrinkled-architecture-TENG, HWA-TENG)를 제안한다. 고표면전하 포텐셜, 초박막 두께, 투명성 및 발수성을 바탕으로, 고성능 마찰전기화 물질로 플라즈마 폴리머-플루오로카본(plasma-polymer-fluorocarbon, PPFC) 박막을 사용하였다. PPFC의 표면전하 포텐셜은 7.28로 매우 높았으며, 이는 벌크 polytetrafluoroethylene와 비슷한 수준이다. HWA-TENG의 표면적은 HWA의 표면적 증가 효과와 PPFC 박막의 높은 표면전하 포텐셜 특성의 결합으로 인해 최대 3.5%까지 증가하였고, 그 결과 출력 성능이 200 V 및 30 μA로 높게 나타났다. HWA-TENG는 마찰전기 빗방울 에너지 수확기 및 순응형(conformal) 인공 마찰전기 피부에 성공적으로 적용될 수 있다. 친환경적이고 단순한 제작 공정, 그리고 높은 출력 성능으로 인해 HWA-TENG는 인체를 위한 순응형 TENG을 포함하여 여러 응용 분야에 활용될 수 있다.

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