Petal-Inspired Superhydrophobic Paper from Lignin-Cellulose for Sustainable Raindrop Energy Harvesting
Notice bibliographique
Résumé
Raindrop kinetic energy represents a sustainable and distributed energy source. However, conventional materials for harvesting rain energy often depend on petroleum-based and fluorinated compounds, which raise environmental concerns and suffer from interfacial instability. This study proposes a fluorine-free, petal-inspired superhydrophobic interface fabricated from cellulose paper and esterified modified lignin. By incorporating long-chain alkyl groups to enhance lignin’s the hydrophobicity, and constructing multiscale rough structures on the paper surface, the interfacial drainage behavior and charge conversion capability are synergistically improved. The resulting paper-based superhydrophobic interface exhibits excellent water repellency (contact angle of 163°), mechanical durability, and self-cleaning properties, effectively resisting droplet retention and particle adhesion under diverse environmental conditions. The developed raindrop-driven triboelectric nanogenerators (R-TENGs) achieves an output voltage of 4.7 V and a current of 470.1 nA under raindrop impact, successfully powering an LED device. This material shows potential for application in rooftop or outdoor environments, where it can sustainably harvest raindrop energy to supply power for low-consumption electronics. Furthermore, this work provides a fluorine-free strategy that integrates the functionalization of natural materials with biomimetic structural design, offering a sustainable and environmentally friendly route for efficient raindrop energy harvesting and the development of next-generation paper-based flexible electronics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».