A Soft and Robust Spring Based Triboelectric Nanogenerator for Harvesting Arbitrary Directional Vibration Energy and Self‐Powered Vibration Sensing

摩擦电效应 纳米发生器 振动 材料科学 能量收集 弹簧(装置) 加速度 激发 声学 压电 能量(信号处理) 机械能 电气工程 复合材料 物理 结构工程 功率(物理) 工程类 经典力学 量子力学
作者
Minyi Xu,Peihong Wang,Yi‐Cheng Wang,Steven L. Zhang,Aurelia Chi Wang,Chunli Zhang,Zhengjun Wang,Zhengjun Wang,Xinxiang Pan,Zhong Lin Wang,Zhong Lin Wang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:8 (9) 被引量:264
标识
DOI:10.1002/aenm.201702432
摘要

Abstract Vibration is a common mechanical phenomenon and possesses mechanical energy in ambient environment, which can serve as a sustainable source of power for equipment and devices if it can be effectively collected. In the present work, a novel soft and robust triboelectric nanogenerator (TENG) made of a silicone rubber‐spring helical structure with nanocomposite‐based elastomeric electrodes is proposed. Such a spring based TENG (S‐TENG) structure operates in the contact‐separation mode upon vibrating and can effectively convert mechanical energy from ambient excitation into electrical energy. The two fundamental vibration modes resulting from the vertical and horizontal excitation are analyzed theoretically, numerically, and experimentally. Under the resonant states of the S‐TENG, its peak power density is found to be 240 and 45 mW m −2 with an external load of 10 MΩ and an acceleration amplitude of 23 m s −2 . Additionally, the dependence of the S‐TENG's output signal on the ambient excitation can be used as a prime self‐powered active vibration sensor that can be applied to monitor the acceleration and frequency of the ambient excitation. Therefore, the newly designed S‐TENG has a great potential in harvesting arbitrary directional vibration energy and serving as a self‐powered vibration sensor.
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
1秒前
aajhajkahna应助ma采纳,获得10
1秒前
2秒前
忐忑的黄豆完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
只影有你完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
Hello应助CaseyMelkus采纳,获得10
5秒前
Tinker应助xdl120318采纳,获得10
5秒前
bob发布了新的文献求助10
6秒前
科研工作者完成签到,获得积分10
6秒前
卿亦佳人发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
小孙完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
TwistZz发布了新的文献求助10
9秒前
keep完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
轻松小熊发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
李娟发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
路向北发布了新的文献求助10
12秒前
碧菡完成签到 ,获得积分10
13秒前
牧青发布了新的文献求助30
13秒前
Tink完成签到,获得积分0
13秒前
开放的元菱完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
小刘接好运完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
灵巧人参关注了科研通微信公众号
17秒前
NexusExplorer应助TwistZz采纳,获得10
18秒前
情怀应助11采纳,获得10
19秒前
shwss715发布了新的文献求助20
19秒前
如意完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
卿亦佳人发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7719203
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9272945
关于积分的说明 20095021
捐赠科研通 7295182
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3299806
关于科研通互助平台的介绍 2453549
邀请新用户注册赠送积分活动 2307031