XW
Xiao-Xiong Wang
Author with expertise in Conducting Polymer Research
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
8
(13% Open Access)
Cited by:
1,380
h-index:
40
/
i10-index:
84
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Conductive polymer ultrafine fibers via electrospinning: Preparation, physical properties and applications

Xiao-Xiong Wang et al.Jun 10, 2020
Conductive polymers (CPs) are promising organic semiconductors for many essential applications because of their tunable physical/chemical properties, mechanical flexibility, low weight, reversible doping, good biocompatibility, and scalable production. However, CPs have not achieved their expected application potential in conventional processing methods. Electrospinning is a simple and highly versatile technique that can be used for mass fabrication of continuous ultrafine fibers from various polymers and composites. Electrospun fibers have many advantages, including uniformity, porosity, large surface areas, and mechanical strength, which present new application areas of CPs, and solve a number of problems related to the applicability of the polymers. However, as CPs are soluble and brittle, electrospinning requires a specific strategy. Different approaches, including direct electrospinning of CPs into fibers, co-electrospinning of blends of CPs and other spinnable carrier polymers, and synthesizing of electrospun fiber-template, have been developed to solve this problem. In this review, the recent achievements of fabricating CP-based ultrafine fibers using an electrospinning process are summarized, along with the characterization of their physical–chemical properties, such as electrical conductivity, wettability, and mechanical and thermal properties, which are further improved by modification. More emphasis is placed on the potential applications of electrospun CP ultrafine fibers in bio-/chemical sensors, artificial muscles, neural electrodes/interfaces, tissue regeneration, controlled drug release, flexible/stretchable electronic devices, energy storage, and electromagnetic interference shielding materials. Furthermore, the current challenges and future opportunities are also addressed.
0

Bionic Single-Electrode Electronic Skin Unit Based on Piezoelectric Nanogenerator

Xiao-Xiong Wang et al.Aug 13, 2018
Moravec's paradox shows that low-level sensorimotor skills are more difficult than high-level reasoning in artificial intelligence and robotics. So simplifying every sensing unit on electronic skin is critical for endowing intelligent robots with tactile and temperature sense. The human nervous system is characterized by efficient single-electrode signal transmission, ensuring the efficiency and reliability of information transmission under big data conditions. In this work, we report a sensor based on a single-electrode piezoelectric nanogenerator (SPENG) by electrospun polyvinylidene fluoride (PVDF) nanofibers that can realize steady-state sensing of pressure integrating cold/heat sensing on a single unit. Piezoelectric signals appear as square wave signals, and the thermal-sensing signals appear as pulse signals. Therefore, the two signals can be acquired by a single unit simultaneously. The SPENG overcomes the shortcoming of electronic skins based on a single-electrode triboelectric nanogenerator (STENG), which can sense only dynamic movement and cannot sense temperature variations. The new sensor configuration uses a capacitor instead of the STENG's ground wire as a potential reference, allowing it to be used for truly autonomous robots. At the same time, the traditional advantages of polymer piezoelectric materials, such as flexibility, transparency, and self-powered advantages, have also been preserved.
0

Impact of Flue Gas Compounds on Microalgae and Mechanisms for Carbon Assimilation and Utilization

Arun Vuppaladadiyam et al.Jan 15, 2018
Abstract To shift the world to a more sustainable future, it is necessary to phase out the use of fossil fuels and focus on the development of low‐carbon alternatives. However, this transition has been slow, so there is still a large dependence on fossil‐derived power, and therefore, carbon dioxide is released continuously. Owing to the potential for assimilating and utilizing carbon dioxide to generate carbon‐neutral products, such as biodiesel, the application of microalgae technology to capture CO 2 from flue gases has gained significant attention over the past decade. Microalgae offer a more sustainable source of biomass, which can be converted into energy, over conventional fuel crops because they grow more quickly and do not adversely affect the food supply. This review focuses on the technical feasibility of combined carbon fixation and microalgae cultivation for carbon reuse. A range of different carbon metabolisms and the impact of flue gas compounds on microalgae are appraised. Fixation of flue gas carbon dioxide is dependent on the selected microalgae strain and on flue gas compounds/concentrations. Additionally, current pilot‐scale demonstrations of microalgae technology for carbon dioxide capture are assessed and its future prospects are discussed. Practical implementation of this technology at an industrial scale still requires significant research, which necessitates multidisciplinary research and development to demonstrate its viability for carbon dioxide capture from flue gases at the commercial level.
0
Paper
Citation105
0
Save
0

Crumpled Nanogenerator Based on Elastic Modulus Design for Fully Self-Powered High-Speed Rail Speed Measurement

Xinyun Shen et al.Jun 24, 2024
Self-powered sensors are an important application development direction of nanogenerators. The development of fully self-powered systems that do not rely on traditional energy systems such as mains power or batteries is of great value to the future design of the loT. Such system design is not an easy task due to the detailed calculation of multiple units' energy consumption combined with smart design of minimizing the total consumption of the full system design. By converting energy such as wind energy into electrical energy and designing an indication system that simultaneously utilizes this energy, we completed a fully self-powered sensing system to transduce the wind strength of a high-speed rail. The self-powered sensor part of the system utilizes the modulus design of the pleated elastomer and at the same time achieves wind pressure-LED indication. The circuit is simplified by dropping the traditional control chips, decreasing the energy consumption, and increasing the system reliability. This crumple sensor system has a faster activation speed than that of other wind cup sensors and can sense the wind force when a train passes to protect the canopy structure. This system presents ideas for future designs of fully self-powered systems.