织物型纳米摩擦发电机以其出色的输出性能、柔性和可穿戴性受到了科研人员的广泛关注。然而，织物的缝隙结构往往会导致织物型纳米摩擦发电机的表面积累污染物，进而影响到其使用性能和寿命。

近期，华中科技大学的研究团队以细菌纤维素（BC）为基材，结合湿拧、生物制造以及纳米掺杂等工艺方法，设计了一种新型超疏水导电纤维(SEBC fiber)，并以此构建具有自清洁和抗污性能的可降解超疏水织物型纳米摩擦发电机(SF-TENG)。

研究人员将碳纳米管（CNTs）掺杂至细菌纤维素表面，通过湿拧工艺得到导电的BC基纤维，一次超疏水改性使其具备初级的超疏水性能，而后将其置于木醋杆菌培养基中实施生物制造培养过程以形成壳核结构，最后对具有壳核结构的导电纤维进行二次超疏水改性得到超疏水导电纤维。

在设计过程中，研究人员创新性地使用了生物制造的工艺方法原位构建高性能的壳核纤维夹心结构，测试结果显示，所构建的SEBC纤维具有优异的导电性能、机械性能、可生物降解性和超疏水性能。

进一步，研究人员以SEBC纤维构建了超疏水织物型纳米摩擦发电机（SF-TENG），并测得其最大开路电压（VOC）为266.0 V、最大短路电流（ISC）为5.9 μA、最大输出功率为489.7μW。此外，SF-TENG继承了SEBC纤维优异的超疏水性能，能够在各种液体污染的情况下稳定输出。最后，为了测试实际使用性能，研究人员将SF-TENG与织物结合，构建了能够检测运动信号的智能织物和一套运动健康监测系统并用于各种运动场景下的运动行为监测，结果表明SF-TENG能够在各种污染以及复杂环境条件下进行运动监测，证明了其在可穿戴设备领域有着较好的应用前景。

据悉，该研究成果以“Fabric-Based TENG Woven with Bio-fabricated Superhydrophobic Bacterial Cellulose Fiber for Energy Harvesting and Motion Detection”为题发表在《Advanced Functional Materials》上。

（来源：BioMed科技）