用于自供电运动检测的单电极模式摩擦纳米发电机

作     者：王光伟 姜富豪 刁彬烜 李鸿江 Joo Sang-Woo 丛晨浩 李欣琳 

作者机构：建国大学化学工程学院 青柔(青岛)智能科技有限公司 岭南大学机械工程学院(韩国) 青岛大学机电工程学院 

出 版 物：《微纳电子技术》 (Micronanoelectronic Technology)

年 卷 期：2024年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(62104123) 山东省高校青年创新团队支持计划(2022KJ144) 

主　　题：摩擦纳米发电机(TENG) 点胶打印 自供电系统 生物运动识别 能量收集 传感器 

摘      要：智能仿生技术的迅速发展为医疗保健领域以及人机交互领域注入了新的活力。仿真人体皮肤功能,特别是触觉反应功能,是电子皮肤发展的一个关键方面。然而,现有的压阻式、压电式和电容式传统触觉传感器在实际应用中需要外部输入和电源系统来进行信息控制和能量供应。介绍了一种新颖的方法,采用全点胶印刷方法制造单电极摩擦纳米发电机(TENG)阵列,同时服务于生物运动识别和能量收集的双重目的。该结构利用Ag/聚二甲基硅氧烷(PDMS)/碳纳米管(CNT)复合电极油墨,将聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为弹性包裹载体,通过银浆的片状结构和CNT的管状结构实现了桥接导电网络结构,确保了高导电性和良好的柔韧性和印刷特性。所制得的TENG峰值开路电压为142 V,短路电流为64μA,负载电阻为10 MΩ,最大输出功率为9.31 mW。