簡介：二維（2D）過渡金屬二硫化碳（TMDC）納米材料目前被視為未來柔性、透明和可穿戴電子產品的下一代電子材料。 然而，由于缺乏相容的合成和研究，二維TMDC納米材料性能的影響在摩擦納米發電機（TENG）裝置領域很少被研究，而摩擦納米發電機是目前機械能量收集的主導技術。 一。 在這項研究中，展示了使用脈沖激光定向熱解快速、無真空、晶圓級圖案化合成 2D 材料 MoS2。
在物聯網（IoT）驅動的超連接世界中，能夠隨時隨地發送和接收信號和信息的超小型、低功耗傳感器和設備將成為人們生活中不可或缺的一部分。 問題是如何為連接到系統的無數電子設備持續供電。 這是因為使用傳統的充電和更換方法很難減小電池的尺寸和重量。
摩擦發電機是可以為這一問題提供基本解決方案的技術之一。 它通過不同材料之間的接觸產生摩擦電，從而以半永久性的方式產生能量，就像日常生活中產生靜電的方式一樣。
韓國科學技術研究院 (KIST) 最近宣布，功能復合材料研究中心 Ki Lee 博士領導的研究團隊開發出一種觸摸傳感器，通過形成皺紋結構，將摩擦電效率提高 40%。 超過 % 是通過與全北國立大學先進材料工程教授 Jeong-Kyu Jeong 的聯合研究（納米，“Laser-of-MoS2 for”）進行研究的。
普通摩擦發電機無法應用于可穿戴電子產品，因為如果增加其容量以產生足夠的電力，它們會變得太大太重。 為了找到解決方案，進行了涉及應用原子級厚度且具有優異物理性能的二維半導體材料作為產生摩擦電的活性層的研究。
產生的摩擦電的強度根據兩種接觸材料的類型而變化。 過去使用的二維材料，絕緣材料中的電荷轉移并不順利，從而大大降低了摩擦電產生的能量輸出。
KIST和全北國立大學組成的聯合研究小組調整了二維半導體二硫化鉬（MoS）的性能并改變了其結構，以提高摩擦發電效率。 在半導體制造工藝中使用的強烈熱處理過程中，材料會起皺摩擦起電，從而導致內應力施加在起皺的材料上。
由于皺紋有助于增加單位面積的接觸面積，因此具有皺紋表面的 MoS2 器件比平坦的 MoS2 器件多產生 40% 的功率。 不僅如此，在循環實驗中，即使重復10,000次后，摩擦電輸出仍保持在穩定水平。
通過將上述開發的褶皺2D材料應用于可用于觸摸板或觸摸屏顯示器的觸摸傳感器，聯合研究團隊提出了一種輕量且靈活的自供電觸摸傳感器，無需電池即可運行。 這種發電效率高的觸摸傳感器對刺激很敏感，即使很小的力也能識別觸摸信號，而不需要任何能源供應。
KIST的Ki Lee博士表示：“控制半導體材料的內應力是半導體行業中一項有用的技術英語作文，但這是第一個涉及二維半導體材料合成及其應用的材料合成技術。同時摩擦起電，實現內應力的控制平衡”“”提出了一種通過材料與聚合物相結合來提高摩擦發電效率的方法，并將作為基于二維的下一代功能材料開發的催化劑物質。 ”