DOI: 10.1002/admt.201900859

传统的可穿戴式纳米发电机大多由致密的薄膜组装而成，涉及复杂的物理和化学过程，从而导致制造成本高，且难以平衡人体舒适的生理需求。本文中，开发了一种完全由Janus电纺纳米纤维薄膜制成的可穿戴摩擦电纳米发电机（TENG）。这种基于全纤维的TENG不仅具有超轻量和高柔韧性，而且由于其多孔结构而具有出色的透气性。另外，不对称的导电Janus结构还提供了一种改善电极与带电层之间较弱粘附力的有效方法。作为一种自供电设备，在2×2 cm²的有效接触面积下，可产生140 V的峰值电压和3.8 µA的电流，瞬时功率为0.75 mW。这种简单、柔性且透气的TENG在自供电可穿戴设备中具有巨大的应用潜力，可用于从日常生活中收集各种机械能并实现对人体运动的实时监控。

图1.a）Janus纳米纤维制备过程的示意图，b）PEDOT气相聚合方法的机理解释。

图2.a-c）分别为纯净和PEDOT涂层的PLA纳米纤维薄膜的照片、SEM图像和FTIR光谱，d-f）纯净和PEDOT涂层的PVDF-HFP纳米纤维薄膜的照片、SEM图像和FTIR光谱。

图3.a）将Janus 纳米纤维切割成不同的形状，b）处于卷曲状态的Janus 纳米纤维，c）将Janus NFs纳米纤维揉皱并完全放松至其原始状态，d）PEDOT涂层纳米纤维膜的表面电阻率，e）不同纳米纤维膜的透气性和透湿性，f-h）不同Janus 纳米纤维的重量和厚度。

图4. a）AN-TENG的结构设计图，b，c）AN-TENG的实物照片，以及d）AN-TENG的工作原理。

图5. A-c）AN-TENG的开路电压、短路电流和短路电荷量，d）AN-TENG的循环试验曲线，e）AN-TENG的输出电流和瞬时功率对外部负载电阻的依赖性，f）AN-TENG对不同电容器的充电曲线，g）60个绿色LED的照片，以及h）由AN-TENG提供动力的科学计算器的照片。

图6. 在a）人喉咙的振动，b）人手腕的紧握动作，c）不同角度的自弯曲监测下，AN-TENG的循环输出电压信号。