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Accès ouvert déclaré 2023 preprint

Flexible Nanogenerators based on Enhanced Flexoelectricity in Mn3O4 Membranes

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2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : in, us. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Atomically thin, few-layered membranes of oxides show unique physical and chemical properties compared to their bulk forms. We have exfoliated manganese oxide (Mn3O4) membranes from the naturally occurring mineral Hausmannite and used them to make flexible, high-performance nanogenerators. We observe an enhanced power density in the membrane nanogenerators (NG) with the best-performing device showing a power density of 7.99 mW m-2 compared to 1.04 µW m-2 obtained from NG made up of bulk Mn3O4. We also observe a sensitivity of 108 mV kPa-1 for applied forces <10 N in the membrane NGs. We attribute the improved performance of these NGs to enhanced flexoelectric response in few-layers of Mn3O4. Using first-principles calculations, we calculate the flexoelectric coefficients of monolayer and bilayer Mn3O4, and find them to be 50 – 100 times larger than other two-dimensional transition metal dichalcogenides (TMDCs). Using a model based on classical beam theory, we find increasing activation of the bending mode with decreasing thickness of the oxide membranes, which in turn leads to a large flexoelectric response. As a proof-of-concept, we made flexible nanogenerators using exfoliated Mn3O4 membranes and used them in self-powered paper-based devices. This research paves the way for the exploration of few-layered membranes of other centrosymmetric oxides for application as energy harvesters.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Flexible Nanogenerators based on Enhanced Flexoelectricity in Mn3O4 Membranes
Date Crossref
27/11/2023
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
posted-content

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Indian Institute of Technology Kharagpur pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Washington University in St. Louis pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Indian Institute of Technology Kharagpur et Washington University in St. Louis.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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