克日，纳米能源范畴权势巨子期刊《NanoEnergy》刊发了西北工业大学质料学院樊慧庆传授团队关于新型磁电摩擦双耦合生物力驱动的纳米发电机最新研究结果。
图1：新型磁电摩擦电双耦合生物力驱动的纳米发电机工作原理
图2新型磁电摩擦电双耦合生物力驱动的纳米发电机在大面积、柔性、可穿着电子体系中应用的工作实例（点亮上衣指示码、LED排灯，长时间驱动温湿度计、手表等工作状态）
摩擦纳米发电机（TENG）可以或许用于获取人们一样平常生存中常见的但被浪费掉的各种机器能，包罗人体活动、步行、振动、机器触发、轮胎旋转、风、流水等。TENG可以或许通过两种摩擦质料的打仗/分离网络机器能，而电磁发电机(EMG)通过磁铁与线圈间的相对移动来工作。通过整合两种机器能源网络单位，一种复合机器能获取技能被广泛地用于大规模进步能量装置团体的输出功率。网络人体活动产生的生物机器能作为移动能量源在驱动个人电子产物范畴具有可实现性。
基于此，本项研究工作采取静电纺丝工艺，将纳米Fe3O4颗粒嵌入摩擦电质料PVDF纳米纤维中，研制出大面积、可穿着式、柔性复合薄膜器件，使其具有较强的磁相应特性。颠末奇妙布局计划将摩擦电纳米发电机与电磁线圈连合，通过外磁场变革同时驱动摩擦电纳米发电机与电磁发电机将机器能转化为电能。这种复合型能源收罗单位表现出优秀的性能，有望从我们周边的生存环境中获取多种情势废弃的生物力能源，可以或许有效地办理传感器和个人电子装备供电的急迫需求题目。该工作得到了国家天然科学基金、凝固技能国家重点实行室自选课题等的资助，相继研制出系列新型纳米发电机（1.铁酸铋纳米粉体PDMS复合无铅压电式纳米发电机Flexiblelead-freeBiFeO3/PDMS-basednanogeneratoraspiezoelectricenergyharvester,ACSAppl.Mater.Interfaces2016,8,26190?26197;2.铁酸镧铋纳米纤维羊毛复合可生物兼容压电式纳米发电机Lead-freeBi5-xLaxTi3FeO15(x=0,1)nanofiberstowardwoolkeratin-basedbiocompatiblepiezoelectricnanogenerators,J.Mater.Chem.C,2016,4,7324—7331;3.废旧轮胎橡胶粉摩擦电纳米发电机Triboelectricnanogeneratorsbasedonfluorinatedwastedrubberpowderforself-poweringapplication,ACSSustainableChem.Eng.2017,5,1957?1964）。
配景资料：
西北工业大学樊慧庆传授课题组不停致力于新型光电信息功能质料与器件的应用底子研究，比年来获相干授权国家发明专利22项，编著出书了《电子信息质料》、《功能介质理论底子》和《固体化学》，在AdvancedFunctionalMaterials（doi:10.1002/adfm.201202525，制备了PBZ膜室温巨电卡效应DT高达45.3K）、AdvancedElectronicMaterials（doi:10.1002/aelm.201500052，得到了BNLBTZ膜的巨电储能密度达154Jcm-3，且反复疲惫次数可达108）、JournalofMaterialsChemistryA（doi:10.1039/c5ta02257f，计划了一种氮自掺杂石墨层状氮化碳，其可见光水解制氢本领比平凡氮化碳进步了1.8倍）、ChemistrySelect（doi:10.1002/slct.201601053，研制了高循环稳固、宽电压范围的反对称金属有机网格/层状氮化碳三明治式超等电容器，其比能量密度及比功率密度分别达153W·h·kg-1、40000Wkg-1）和ACSAppliedMaterialsInterfaces（doi:10.1021/acsami.5b02790，发现了PBZ取向膜室温的大储能密度为40.18Jcm-3，且其在室温到250℃变革率均小于5%，表现出精良热稳固性和实用远景）等学术期刊上发表SCI收录学术论文312篇，已被ISI引用3349篇次。
原文：MagneticForceDrivenNoncontactElectromagnetic-TriboelectricHybridNanogeneratorforScavengingBiomechanicalEnergy
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285517301878
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网友评论
apaegku
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