成果简介
合理利用和循环多种能源是解决能源短缺和环境污染危机的一种有效途径。本文，华中科技大学Heng Xie等研究人员在《ACS Nano》期刊发表名为“Bioinspired Micro/Nanostructured Polyethylene/Poly(Ethylene Oxide)/Graphene Films with Robust Superhydrophobicity and Excellent Antireflectivity for Solar–Thermal Power Generation, Thermal Management, and Afterheat Utilization”的论文，研究提出了一种熔融共混和压缩成型相结合的工业化聚合物成型技术–微挤出压缩成型技术，用于批量生产生物灵感微/纳米结构聚乙烯/聚氧乙烷/石墨烯(MN-PPG)薄膜。由于聚环氧乙烷与聚乙烯形成了共连续的网络，MN-PPG薄膜具有良好的形状稳定性、较高的储能密度和优异的热管理能力。
得益于均匀分散的石墨烯纳米片和生物激发的表面微/纳米结构，MN-PPG薄膜具有足够的光热性能。有趣的是，MN-PPG薄膜表面具有持久的超疏水性、耐酸/碱性能和主动除冰性能。此外，研究人员将MN-PPG薄膜、LED芯片和热电模块集成在一起，建立了多功能的能量采集和循环系统。该混合系统在3次太阳辐射下产生的开路电压为315.4 mV，功率输出为2.5W m−2。此外，LED芯片在夜间产生的余热可以通过热电转换转换为电能。该方法可用于在恶劣环境下大规模制备多功能相变储能材料。
图文导读
图1、微/纳米结构PE/PEO/GNS薄膜的形态
图2、热管理性能图示
图3、光热电性能
图4、机械稳健性和耐用性
图5、全天能量收集和循环
小结
综上所述，MN-PPG8薄膜表面表现出良好的静态、动态超疏水性、优异的耐酸碱和耐热性、被动防冰和主动除冰性能，有利于在恶劣环境下的使用寿命和可靠性。最后，建立了由MN-PPG8薄膜、热电模块和LED芯片组成的多功能能量收集与循环系统，实现了全天候的能量收集与循环。作为一种大规模生产多功能MN-PPG薄膜的技术，该方法为开发全天候能量收集材料和系统提供了一种途径。
文献：https://doi.org/10.1021/acsnano.2c06065
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