發(fā)布時間：2023-04-01 20:57

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,電子設(shè)備呈現(xiàn)多功能化,可移動,分布廣泛的特點(diǎn),而電子設(shè)備的多功能化不可避免的要用到大量的傳感器網(wǎng)絡(luò)。使用傳統(tǒng)的電池給傳感器供電有諸多缺點(diǎn),如壽命有限且容易對環(huán)境造成污染等,因此如何驅(qū)動這些傳感器網(wǎng)絡(luò)成為制約物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)步的一大障礙。近年來,摩擦納米發(fā)電機(jī)作為一種將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的新技術(shù),在收集環(huán)境機(jī)械能方面展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景,成為解決該問題的理想途徑。機(jī)械能在我們的日常生活場景中隨處可見,如人體的運(yùn)動,聲波導(dǎo)致空氣的振動等。而聲能作為一種無處不在的可再生能源,廣泛分布在世界各個角落,如工廠運(yùn)行的機(jī)器、建筑工地以及飛機(jī)場飛機(jī)起飛降落的過程幾乎每天都在產(chǎn)生各種各樣的聲音能量。本論文圍繞聲波能量的高效收集與利用設(shè)計(jì)了一種與管狀結(jié)構(gòu)相集成的摩擦納米發(fā)電機(jī)。該發(fā)電機(jī)在170 Hz、115 dB的聲波的作用下可以產(chǎn)生高達(dá)400 V的開路電壓及175μA的短路電流。發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能經(jīng)能量管理電路存儲之后可以為一個額定電壓為1.5 V的溫濕度計(jì)持續(xù)供電。本工作不僅制作了將聲能轉(zhuǎn)換為電能的高性能摩擦納米發(fā)電機(jī),而且探索了一種自供電聲傳感應(yīng)用的新途徑,可以相信該項(xiàng)成果在人工...

【文章頁數(shù)】：53 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 摩擦納米發(fā)電機(jī)的基本工作原理
    1.3 摩擦納米發(fā)電機(jī)用于聲波能量收集的研究進(jìn)展
    1.4 摩擦納米發(fā)電機(jī)用于人體運(yùn)動能收集的研究進(jìn)展
    1.5 本論文研究內(nèi)容和意義
        1.5.1 研究內(nèi)容
        1.5.2 研究意義及創(chuàng)新點(diǎn)
    參考文獻(xiàn)
第2章 聲波驅(qū)動摩擦納米發(fā)電機(jī)的制備與性能表征
    2.1 引言
    2.2 樣品與器件制備
        2.2.1 靜電紡絲簡介
        2.2.2 PVDF薄膜的制備
        2.2.3 制作聲音驅(qū)動的TENG
        2.2.4 速度傳感系統(tǒng)的制作
        2.2.5 自驅(qū)動聲傳感器的制作
        2.2.6 樣品表征與電信號測量
    2.3 摩擦納米發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理
    2.4 不同頻率下的TENG的電輸出
    2.5 TENG的功率及充電性能
    2.6 TENG用于自驅(qū)動速度探測器
    2.7 TENG用于自驅(qū)動聲傳感器
    2.8 TENG用于自驅(qū)動能源系統(tǒng)
    2.9 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第3章 摩擦納米發(fā)電機(jī)用于收集人體運(yùn)動能
    3.1 引言
    3.2 器件的制備與工作原理
        3.2.1 器件的制備過程
        3.2.2 摩擦納米發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖和原理
    3.3 摩擦納米發(fā)電機(jī)用于收集人體運(yùn)動能
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第4章 結(jié)論
致謝
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本文編號：3777852