用于能量收集和传感器应用的高性能振荡运动收集摆式摩擦纳米发电机的 PDMS 表面积优化,ACS Applied Electronic Materials

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摩擦纳米发电机 (TENG) 因其从日常生活中提取机械能的能力而受到广泛关注。钟摆运动是日常人类活动中常见的环境物理运动之一。不幸的是，由于设备制造的复杂性，无法有效地收集摆动。在本报告中，我们开发了一种简单的摆式 TENG (P-TENG)，它可以通过横向滑动和接触分离的 TENG 工作机制有效地收集振荡运动。聚二甲基硅氧烷 (PDMS) 薄膜和纸分别用作负摩擦电材料和正摩擦电材料。使用反向压印方法创建微图案化 PDMS (MP-PDMS)，以增加表面积并实现高电性能。还评估了制造的 MP-PDMS 薄膜的功函数和拉伸强度。最初，通过在简单的传统 TENG 结构中使用 MP-PDMS 来优化 MP-PDMS 的电响应和输出性能。之后，优化的 MP-PDMS 薄膜被用于 P-TENG 结构。TENG 用于捕获机械能并将其存储在电容器中，以便为小型电子设备供电。此外，P-TENG 用于从摆运动中捕获机械能，并展示了其作为角度检测器的实时应用。这项工作展示了如何有效收集人类日常生活中可用的振荡运动，以及为便携式电子设备和角度传感器供电。通过将 MP-PDMS 用于简单的传统 TENG 结构，优化了 MP-PDMS 的电响应和输出性能。之后，优化的 MP-PDMS 薄膜被用于 P-TENG 结构。TENG 用于捕获机械能并将其存储在电容器中，以便为小型电子设备供电。此外，P-TENG 用于从摆运动中捕获机械能，并展示了其作为角度检测器的实时应用。这项工作展示了如何有效收集人类日常生活中可用的振荡运动，以及为便携式电子设备和角度传感器供电。通过将 MP-PDMS 用于简单的传统 TENG 结构，优化了 MP-PDMS 的电响应和输出性能。之后，优化的 MP-PDMS 薄膜被用于 P-TENG 结构。TENG 用于捕获机械能并将其存储在电容器中，以便为小型电子设备供电。此外，P-TENG 用于从摆运动中捕获机械能，并展示了其作为角度检测器的实时应用。这项工作展示了如何有效收集人类日常生活中可用的振荡运动，以及为便携式电子设备和角度传感器供电。TENG 用于捕获机械能并将其存储在电容器中，以便为小型电子设备供电。此外，P-TENG 用于从摆运动中捕获机械能，并展示了其作为角度检测器的实时应用。这项工作展示了如何有效收集人类日常生活中可用的振荡运动，以及为便携式电子设备和角度传感器供电。TENG 用于捕获机械能并将其存储在电容器中，以便为小型电子设备供电。此外，P-TENG 用于从摆运动中捕获机械能，并展示了其作为角度检测器的实时应用。这项工作展示了如何有效收集人类日常生活中可用的振荡运动，以及为便携式电子设备和角度传感器供电。

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