可持续的棉织物基摩擦伏特纳米发电机（TVNG）凭借其固有的舒适性以及无需整流的直流输出，在可穿戴设备领域展现出了广阔前景。然而，将主动高温报警功能与被动阻燃性能相结合构建TVNG仍然是一个挑战。在本研究中，以聚吡咯/植酸/棉(PPC)和铝滑板为摩擦层，以植酸/MXene/棉(PMC)导电布为电极层，研制了一种棉织物基的TVNG。在内建电场作用下，TVNG中铝滑块与PPC织物之间形成势能差和直流通量，在9 N的接触压力和10 cm·s-1的滑动速度下输出0.56 V的峰值电压。此外，TVNG还通过集成被动阻燃(PPC和PMC的极限氧指数分别为为32.5 %和32.3 %)和主动高温报警来实现高温环境下的自我保护能力。TVNG中的PMC-PPC在ΔT = 100 K时产生1.61 mV的热电压，在2秒内触发高温警报，以防止消防服装和TVNG受损。这项工作提出了一种可穿戴的TVNG设计，它在滑动过程中收集能量，并集成了主动和被动防火功能，增强了TVNG在火灾场景中的安全性。
Zhonghe Yu, Hualing He*, Mi Zhou, Jie Xu, Lele Huang, Yudong Wang, Md Hasib Mia, Yuhang Wan, Qing Jiang, Xueru Qu, Zhicai Yu*, Jinfeng Wang* "Flame-retardant cotton-based wearable tribovoltaic nanogenerator for electromechanical switchover with integrated active-passive fire protection in firefighting clothing." International Journal of Biological Macromolecules 310 (2025): 143597.
