Multifunctional meta-tribomaterial nanogenerators for energy harvesting and active sensing

摩擦电效应 超材料 能量收集 材料科学 纳米技术 数码产品 机械能 纳米机电系统 微电子机械系统 光电子学 计算机科学 能量(信号处理) 电气工程 功率(物理) 纳米颗粒 工程类 纳米医学 物理 复合材料 统计 量子力学 数学
作者
Kaveh Barri,Pengcheng Jiao,Qianyun Zhang,Jun Chen,Zhong Lin Wang,Amir H. Alavi
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:86: 106074-106074 被引量:85
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2021.106074
摘要

Discovering novel multifunctional metamaterials with energy harvesting and sensing functionalities is likely to be the next technological evolution of the metamaterial science. Here, we introduce a novel concept called self-aware composite mechanical metamaterial (SCMM) that can transform mechanical metamaterials into nanogenerators and active sensing mediums. In pursuit of this goal, we examine new paradigms where finely tailored and seamlessly integrated self-recovering snapping microstructures composed of topologically different triboelectric materials can form self-powering and self-sensing meta-tribomaterial systems. We explore various deformation mechanisms required to induce contact electrification between these snapping microstructures under periodic deformations. The multifunctional meta-tribomaterial systems created under the SCMM concept will act as triboelectric nanogenerators capable of generating electrical signals in response to the applied mechanical excitations. The generated electrical signal can be used for active sensing of the applied force and can be stored for empowering sensors and embedded electronics. We conduct theoretical and experimental studies to understand the mechanical and electrical behavior of the multifunctional SCMM systems. The broad application of the proposed SCMM concept for designing artificial materials with novel properties and functionalities is highlighted via prototyping self-powering and self-sensing blood vessel stents and shock absorbers.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
天天开心完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
yyh发布了新的文献求助10
1秒前
英姑的应助被yingz采纳,获得10
1秒前
香蕉觅云的应助被鳗鱼颖采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
3秒前
Chocobo发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
GaryPotter发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
ding的应助被WY采纳,获得10
5秒前
落后裙子完成签到,获得积分10
6秒前
serein完成签到,获得积分10
6秒前
小汤完成签到 ,获得积分10
6秒前
共享精神的应助被妮妮采纳,获得10
6秒前
阿落发布了新的文献求助10
7秒前
搞怪凌文发布了新的文献求助20
7秒前
7秒前
7秒前
7秒前
jinze完成签到,获得积分10
8秒前
lizli2009发布了新的文献求助10
8秒前
在水一方的应助被hhh采纳,获得10
8秒前
8秒前
8秒前
李老师完成签到 ,获得积分10
8秒前
可爱山彤发布了新的文献求助10
9秒前
充电宝的应助被落后裙子采纳,获得10
9秒前
zgliu78发布了新的文献求助10
9秒前
吴老师完成签到 ,获得积分10
9秒前
serein发布了新的文献求助20
11秒前
11秒前
lory发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
传奇3的应助被风间琉璃采纳,获得10
12秒前
xcky0917发布了新的文献求助10
12秒前
Lucas的应助被SUN采纳,获得10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
The Art of Interactive Teaching 600
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7799721
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9334773
关于积分的说明 20469252
捐赠科研通 7390914
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3326165
关于科研通互助平台的介绍 2473153
邀请新用户注册赠送积分活动 2343844