Preparação de ZnO nanorod / Grafeno / ZnO nanorod Epitaxial Duplo heterostructure para piezoelétricos nanogenerator usando pré-aquecimento Hydrothermal

Recentemente, os dispositivos electrónicos portáteis e portáteis tornou-se um elemento essencial para uma vida confortável devido ao desenvolvimento da nanotecnologia, o que resulta em as enormes exigências de uma fonte de energia na gama de microwatts de miliwatts. Abordagens consideráveis ​​para a fonte de dispositivos portáteis e portáteis de energia foram alcançados pela energia renovável, incluindo energia solar ^{1,2, 3,4} e fonte térmica mecânica ^5,6. Nanogenerator piezoelétrico foram intensamente estudados como um dos possíveis candidatos para o dispositivo de captação de energia a partir de ambientes, como o farfalhar da folha ^{7, 8} onda sonora e movimento de ser humano ^9. O princípio fundamental subjacente ao nanogenerator é o acoplamento entre o material dielétrico e potencial piezoelétrico como uma barreira. O potencial piezoelétrico gerada em material de tensas induz a corrente transitória que flui através do circ externouit, que equilibra o potencial na interface entre piezoeléctrico e material dieléctrico. O desempenho do nanogenerator seria melhorada através da utilização de nanoestrutura de material piezoelétrico, devido à robustez sob robustez sob alta tensão e capacidade de resposta à pequena deformação ^10.

Unidimensional nanoestrutura de óxido de zinco é um componente promissor para materiais piezoeléctricos em nanogenerator devido às suas propriedades atractivas, por exemplo, a sua elevada piezoelectricidade (26,7 pm / V) ^11, transparência óptica ^12, e síntese fácil através da utilização de processos químicos ^13. Abordagem hidrotermal para o crescimento da nanorod ZnO bem alinhados recebe uma grande atenção devido ao baixo custo, a síntese do meio ambiente e potencial para facilitar o aumento de escala. Além disso, a técnica de pré-aquecimento hidrotérmico é facilmente controlável, em condição experimental, resultando em muitos tipos de novas nanoestruturas, tais como nanoleaves ^14,nanoflowers ^{15 e 16 de} nanotubos. As novas nanoestruturas permitir um efeito benéfico sobre o desempenho dos dispositivos eléctricos e optoeléctricos onde quer que a elevada área superficial específica do material é exigido.

Neste protocolo, descrevemos os procedimentos experimentais para a síntese de mais romance nanoestrutura (ou seja, independente duplo heterostructure). O crescimento de ZnO nanorod na interface entre grafeno e polietileno tereftalato (PET) substrato leva à nanorod o ZnO / heterostructure único grafeno auto-elevatórias, produzindo o dobro heterostructure autônomo. Além disso, a aplicação viável deste nanoestrutura exclusivo para dispositivos eletrônicos e optoeléctricos é demonstrada pela fabricação de um nanogenerator piezoelétrico. Heterostrutura dupla autoportante proporciona não só uma área superficial específica elevada, mas também uma elevada densidade de número de nanorod numa determinada área. Este nanoestrutura único tem um tremendo potenteIAL para aplicações de dispositivos elétricos e opto-eléctrico, tais como sensor de pressão, imuno-biosensor e células solares tingir-sensibilizadas.