5 Hz의 주파수에서. 무엇보다도, 3D-FAL 기반 TENG은 -45–100 °C의 넓은 온도 및 8.3–96.7% RH의 넓은 습도 범위를 포함하는 가혹한 작동 환경에서도 안정적인 출력 성능을 유지하며, 어려운 환경 조건에서 지속 가능한 에너지 생성을 위한 새로운 FAL의 개발을 시사한다. 또한 3D-FAL 기반 TENG은 눈이 오는 환경에서 가상현실에 몰입한 재구성에 관여하는 속도 모니터링 시스템을 위한 유망한 장치임이 입증된다.

본 논문은 트리보전기 나노발전기(triboelectric nanogenerators, TENGs)에서 표면 트리보전기 전하 소산(surface triboelectric charge dissipation)과 MXene 층의 자기 재적층(self‐restacking) 문제를 해결하기 위한 새로운 삽입(intercalation) 접근법을 제안한다. 제안된 전략은 표면 전하의 손실을 방지하고 MXene의 구조적 안정성을 향상시킴으로써 TENG의 성능을 현저히 개선한다. 먼저, 특정 치수의 개질 실리카 나노구(silica nanospheres, MSNs)를 합성한 후 MXene 층 사이에 이들을 삽입한다. 이는 재적층 문제를 해결할 뿐만 아니라 층간 거리를 크게 증가시키고 MXene의 표면적을 증대시킨다. 효과적인 전하 저장 부위로 작용하는 MSNs는 표면 전하 밀도를 유의하게 향상시키는 한편, 높은 유전율(high dielectric permittivity)은 분극(polarization)을 통해 유전율(dielectric constant)을 조절하는 상승적(synergistic) 효과를 유발한다. 궁극적으로, 제안된 MSN-삽입 MXene 기반 TENG은 2 wt.%의 MSN-삽입 MXene 농도에서 우수한 출력 성능(출력 전압 ≈461 V, 출력 전류 ≈19 µA, 최대 피크 전력 밀도 ≈691.2 µW cm −2 )을 나타낸다. 본 연구는 에너지 수확을 위한 TENG에서 트리보음전하성(tribonegative) 및 전하 저장 층의 구조 설계를 위한 새로운 경로를 제시한다.

5 Hz의 주파수에서. 무엇보다도, 3D-FAL 기반 TENG은 -45–100 °C의 넓은 온도 및 8.3–96.7% RH의 넓은 습도 범위를 포함하는 가혹한 작동 환경에서도 안정적인 출력 성능을 유지하며, 어려운 환경 조건에서 지속 가능한 에너지 생성을 위한 새로운 FAL의 개발을 시사한다. 또한 3D-FAL 기반 TENG은 눈이 오는 환경에서 가상현실에 몰입한 재구성에 관여하는 속도 모니터링 시스템을 위한 유망한 장치임이 입증된다.

본 논문은 트리보전기 나노발전기(triboelectric nanogenerators, TENGs)에서 표면 트리보전기 전하 소산(surface triboelectric charge dissipation)과 MXene 층의 자기 재적층(self‐restacking) 문제를 해결하기 위한 새로운 삽입(intercalation) 접근법을 제안한다. 제안된 전략은 표면 전하의 손실을 방지하고 MXene의 구조적 안정성을 향상시킴으로써 TENG의 성능을 현저히 개선한다. 먼저, 특정 치수의 개질 실리카 나노구(silica nanospheres, MSNs)를 합성한 후 MXene 층 사이에 이들을 삽입한다. 이는 재적층 문제를 해결할 뿐만 아니라 층간 거리를 크게 증가시키고 MXene의 표면적을 증대시킨다. 효과적인 전하 저장 부위로 작용하는 MSNs는 표면 전하 밀도를 유의하게 향상시키는 한편, 높은 유전율(high dielectric permittivity)은 분극(polarization)을 통해 유전율(dielectric constant)을 조절하는 상승적(synergistic) 효과를 유발한다. 궁극적으로, 제안된 MSN-삽입 MXene 기반 TENG은 2 wt.%의 MSN-삽입 MXene 농도에서 우수한 출력 성능(출력 전압 ≈461 V, 출력 전류 ≈19 µA, 최대 피크 전력 밀도 ≈691.2 µW cm −2 )을 나타낸다. 본 연구는 에너지 수확을 위한 TENG에서 트리보음전하성(tribonegative) 및 전하 저장 층의 구조 설계를 위한 새로운 경로를 제시한다.

지난 20년 동안 나노기술은 괄목할 만한 발전을 이루었으며, 형광 입자(fluorescent particles, FPs)의 다양한 출현으로 이어졌다. 탄소 도트, 양자점, 고분자 나노입자, 개질된 실리카 입자, 업컨버전 나노입자 등 여러 유형의 FPs가 이용 가능하다. 이러한 입자들은 재료에서 원자 수준과 나노 수준의 거동 사이의 간극을 연결하는 데 중요한 역할을 한다. 형광 입자는 이산적인 전자 상태와 크기 의존적 형광과 같은 고유한 특성으로 인해 다양한 생물학적 응용 분야에서 매우 높은 관심을 받고 있다. 또한 우수한 생체적합성, 탁월한 광안정성, 그리고 초소형 크기로 잘 알려져 있다. 막대한 잠재력에도 불구하고 FPs의 합성은 복잡한 과정이며, 연구자들은 적절한 방법을 선택하는 데 있어 중대한 과제에 직면해 있다. 탑다운(top-down)에서 바텀업(bottom-up) 접근에 이르기까지 수많은 합성 기술이 존재하므로, 재료의 형태학적 구조를 제어하기 위해서는 가장 적절한 방법을 선택하는 것이 필수적이다. 본 장에서는 FPs에 대한 다양한 초고해상도 합성(super-resolution synthesis) 기법을 검토하고, 이 분야의 최근 발전을 고찰한다. 또한 형광 입자에서 요구되는 특정한 특성에 중점을 둠으로써, 이러한 기술에 대한 이해와 응용을 강화하려는 연구자 및 전문가들에게 유용한 자료가 되고자 한다. 전반적으로, FPs의 다양한 제조 기술에 대한 상세한 통찰을 제공함으로써, 지식 확산을 촉진하고 학제 간 협력을 이끌며, FPs 합성에서의 혁신적 발전을 자극하는 것을 목표로 한다.