近日，小妲己 “结构热力学与微纳化工”课题组在特种橡胶的研制与应用方面取得突破，研究成果以“Special Rubber with Excellent Mechanical Strength, Environmental Stability, and Electrical Conductivity for Accordion-Structured High-Performance Triboelectric Nanogenerators”为题发表在国际顶级学术期刊Advanced Functional Materials上。论文第一作者为小妲己 高伟副教授，通讯作者为李泽权助理教授，广西大学是唯一通讯单位。该工作得到化学化工学院赵双良教授和徐传辉教授的大力支持。

特种橡胶是一种具有优异机械性能、环境稳定性的弹性体材料，它被广泛应用于柔性电子器件等领域，目前已经有橡胶被用作纳米摩擦发电机(TENG)的摩擦层进而将机械性能转换为电能。然而，目前报道的橡胶仍然无法兼具优异的机械性能和环境稳定性，这限制了橡胶在柔性电子器件领域的应用。为解决这一问题，小妲己 “结构热力学与微纳化工”课题组提出了“多重交联”的策略，制备出兼具优异机械性能、环境稳定性和导电性能的特种导电橡胶HAEC7-T，并将其制备成橡胶基摩擦纳米发电机。

受到肌原纤维蛋白的多重交联网络的启发，课题组以羧基丁腈橡胶(XNBR)为基体，在不使用硫磺硫化的前提条件下，构建由共价交联和非共价交联组成的氢化丁腈橡胶分子网络，制备了具有高氢化度(99%)、多重交联网络的特种橡胶HAE-T，机械强度提升100倍，交联密度提升1444倍。相对于近期报道的橡胶，HAE-T的机械性能处于领先的水平，兼具优异的环境稳定性，可以抵抗紫外光、臭氧、酸碱、有机溶剂的侵蚀。基于此，引入CNT构造均匀且连续的导电网络，制备成特种导电橡胶HAEC7-T，并将其制备为摩擦纳米发电机RECE-TENG。RECE-TENG在恶劣环境中仍然可以表现出稳定且优异的摩擦电输出性能。本研究为高性能橡胶基电子导电弹性体的制备开辟了新的途径，为制备出高输出性能且在恶劣条件下稳定工作的TENG提供了新的思路，有利于能源的收集与应用，促进了能源的可持续发展。

本研究工作得到了国家自然科学基金(22308065)、广西科技重大专项(2023AA24001)、广西重大专项 (AA23073019)项目的资助。

论文连接：//doi.org/10.1002/adfm.202425366

结构热力学与微纳化工课题组链接：//microcheme.cn/

一审一校：高伟、刘娜

二审二校：王欣鹏

三审三校：沈大强、周大淇