基于转动-平动摩擦纳米发电机的自供能桥梁加速度监测系统

为解决桥梁加速度监测系统中化学电池频繁更换的问题,研究了一种基于转动-平动的摩擦纳米发电机(RT-TENG),有望替代化学电池为系统供电。摩擦纳米发电机的原理为摩擦起电和静电感应,基于不同材料得失电子的能力不同,使不同极性电荷等量分布在不同材料上,并通过运动使电子在外电路周期性转移。RT-TENG采集风能,将其转换为电能为蓝牙加速度计供电,在风杯转速为60 r/min、负载电阻为20 MΩ时,最大输出功率为7.84 mW。这种有效的风能收集装置在保护环境的同时,为桥梁自供能加速度监测系统提供了一种新型解决方案。