集成可拉伸电极的全柔性一体式摩擦纳米发电机

来源 :中北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:acmi99
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
二十一世纪以来,能源危机问题日趋明显,并已经成为限制世界经济发展和人类文明进步的瓶颈性问题。为解决能源危机问题,世界各国致力于发展新能源和可再生能源技术,该类技术也已经成为新时代的技术导向。太阳能、水能、风能、热能、核能等可再生能源也已经成功应用于生产和生活中。然而,生活中存在的的多种无规则的、无处不在的微小能量,如人体运动能、机械振动能、传统方式难以收集的微小风能、水能等等,经常被人们所忽略。因此,如何有效地进行微小能源采集已成为近年来的研究热点。近年来,微能源采集技术发展迅速。现已形成四大类技术分支:振动驱动电磁式微能源采集器、压电式微能源采集器、静电式振动能量采集器、摩擦纳米发电机。2012年,王中林院士课题组首次成功研制摩擦纳米发电机,这一重大发现开启了微能源采集技术的新篇章。这种发电机基于摩擦起电和静电感应,通过两种不同极性的摩擦材料间的周期性摩擦来产生电力。通过几年来学者们的深入研究和广泛应用,摩擦纳米发电机已经被证明为是一种采集微小能量的有效方式。现在,摩擦纳米发电机主要分为三种:接触分离式,滑动摩擦式,单电极式。摩擦纳米发电机可以收集日常生活中常见的人体运动能,机械振动能,并转换为电能,可为便携式、可穿戴式电子产品供电。此外,便携式、穿戴式电子设备正朝着集成化、人性化的方向发展。随着材料科学、柔性电子和纳米技术的飞速发展,具备生物兼容性、自供能的智能传感器件应运而生。这就给应用于人体运动能采集的摩擦纳米发电机提出了新的要求。目前所开发的摩擦纳米发电机主要依靠传统的柔性较差且不可拉伸的电极材料,这极大限制了摩擦纳米发电机的应用范围。因此,开发一种具备良好的柔性和导电性的电极材料来替代传统电极,进而进一步开发出基于全柔性材料的新型摩擦纳米发电机的需求迫切。本文中所制备的全柔性一体式摩擦纳米发电机主要由可拉伸电极和硅胶构成。其中,由硅胶聚合物和导电功能填料混炼制备而成的可拉伸电极具有良好的导电性、柔韧性和可拉伸性,而且其表面自带有规则的微纳结构。利用硅胶制备出得摩擦负相极面磁疗具有良好的介电性和可拉伸性。当该摩擦纳米发电机被拉伸、弯折、挤压1000次以后,依然能够稳定工作。此外,本文还通过电学输出性能测试进一步验证了全柔性一体式摩擦纳米发电机的工作原理。最后,作为实际应用举例,本文利用所制备的全柔性一体式摩擦纳米发电机驱动发光二极管,并将其作为人体运动姿态监测传感器,对人体运动姿态进行实时监测。
其他文献
高校毕业生是国家宝贵的人力资源财富,其就业问题事关国家的发展大计和人才战略。据有关方面预测,国际金融危机对我国就业的不利影响还将延续,高校毕业生人数庞大,就业形势依然十
文章进行了田间试验,对玉米常规栽培模式下不同机械收获方式、籽粒含水率对玉米收获损失、质量的影响等进行了分析。试验结果显示,延缓收获期会降低玉米的含水率,使用机械收
蔡恩芝.现任天津市津南区人民检察院未成年人刑事检察科科长。从事检察工作22年来,她兢兢业业,任劳任怨。练就了深厚而全面的业务功底,积累了丰富的工作经验,成为院里的中坚力量。
猪伪狂犬病(PR)是由猪伪狂犬病病毒(PRV)引起的一种急性传染病,可感染多种家畜和野生动物。近年来,猪伪狂犬病出现了新的流行特点,可造成育肥猪、育成猪严重的发病症状,致病性明显
在临近空间通信系统中,大气、降雨、闪烁会引起空地链路信道质量的恶化。本文以临近空间飞艇为通信平台,通过分析Ka波段临近空间通信信道的电波传播特性,重点分析了降雨对信
近日,经国务院同意,财政部、农业部联合印发了《建立以绿色生态为导向的农业补贴制度改革方案》,要求有关部门和地方政府紧紧围绕统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个
旱秧在育苗期间,具有省工、省水等诸多优点。本镇自从推广旱育稀植技术后,水稻单产逐年增加,受到了农民的欢迎。文澜镇地处蒙自坝区,每年育秧时节正值干季,缺乏充足的水源供
“互联网+”经济技术模式下,智能化不断走进人们的生活,体育赛事产业加速商业化、职业化的同时,也面临着网络直播画面认定模糊、非交互式网络传播法律规制真空、高科技云技术