基于Ti_(3)SiC_(2)/Ecoflex纳米复合材料的足底能量采集器

由于人体运动幅度以及频率往往毫无规律,且运动频率很低,这使人体运动能量难以有效采集。针对此问题,研制了一种可高效收集低频能量的足底能量采集器。Ti_(3)SiC_(2)/Ecoflex作为足底能量采集器的负性摩擦材料,经过掺杂和表面修饰后足底能量采集器的电学性能提升了107%。足底能量采集器在2 Hz的运动频率下输出功率可达1.66 mW,面功率密度为1.84 W/m^(2)。此外,在工作10 h后电学性能保持不变,具有优异的稳定性与耐久性。实验表明,当人处于行走或者奔跑状态时,足底能量采集器可以分别为50盏LED灯以及温湿度计供能。这进一步推动了摩擦纳米发电机在人体运动能量采集领域的广泛应用。