Préparation de ZnO nanotige / graphène / ZnO nanotige épitaxiale double hétérostructure pour piézoélectriques Nanogénérateur à l'aide de préchauffage hydrothermale

Récemment, les appareils électroniques portables et portables sont devenus un élément essentiel pour une vie confortable en raison de la développement de la nanotechnologie, qui se traduit par des exigences énormes pour une source d'énergie de l'ordre de microwatts à milliwatt. Approches considérables pour la source des appareils portables et portables puissance ont été atteints par l'énergie renouvelable, notamment l'énergie solaire de ^{1,2, 3,4} et la source thermique mécanique ^5,6. Nanogénérateur piézo-électrique ont été intensivement étudiée comme l'un des candidats possibles pour le dispositif de récupération d'énergie à partir d'environnements, tels que le bruissement de la feuille ^{7, 8} onde sonore et le mouvement de l'être humain ^9. Le principe sous-tendant la nanogénérateur primaire est le couplage entre le matériau diélectrique et le potentiel de barrière piézoélectrique. Le potentiel généré en matériau piézo-électrique tendu induit le courant transitoire qui circule à travers le circ externeuit, qui équilibre le potentiel à l'interface entre piézo-électrique et un matériau diélectrique. La performance de nanogénérateur serait améliorée par l'utilisation nanostructure de matériau piézoélectrique en raison de la robustesse sous robustesse sous un stress élevé et de la réactivité à petite déformation ^10.

Une dimension nanostructure d'oxyde de zinc est un élément prometteur pour les matériaux piézoélectriques dans nanogénérateur en raison de ses propriétés intéressantes, par exemple, sa haute piézoélectricité (26,7 pm / V) ^11, la transparence optique ^12, et la synthèse facile à l'aide de procédés chimiques ^13. Approche hydrothermale pour la croissance de l'nanotige de ZnO bien aligné reçoit une grande attention en raison de leur faible coût, la synthèse respectueux de l'environnement et le potentiel pour faciliter la mise à l'échelle en place. De plus, la technique de préchauffage hydrothermique est facilement contrôlable en condition expérimentale, ce qui entraîne de nombreux nouveaux types de nanostructures, comme nanoleaves ^14,nanoflowers ¹⁵ et ¹⁶ nanotubes. Les nouvelles nanostructures permettent un effet bénéfique sur les performances des appareils électriques et optoélectroniques où la surface spécifique élevée de matière est exigée.

Dans ce protocole, nous décrivons les procédures expérimentales pour la synthèse de plus de roman nanostructure (c.-à-autoportante double hétérostructure). La croissance de ZnO nanotige à l'interface entre le graphène et de polyéthylène téréphtalate (PET) substrat conduit à l'auto-élévation de la nanotige ZnO / graphène simple hétérostructure, donnant le double hétérostructure autonome. En outre, l'application possible de la présente nanostructure unique pour des dispositifs électroniques et opto-électrique est mise en évidence par la fabrication d'un nanogénérateur piézoélectrique. Autoportante double hétérostructure ne fournit pas seulement une zone de surface spécifique élevée, mais aussi une densité de nombre élevé de nanotige dans une zone donnée. Cette nanostructure unique a une énorme puissanteial pour des applications de dispositifs électriques et opto-électriques, tels que capteur de pression, immuno-biocapteur et les cellules solaires à colorant.