Advanced Functional Materials:机械能驱动仿生摩擦电动软机器人,运动速度高达14.9mm/s

中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士团队等人在摩擦纳米发电机的研究基础上开发了一种实用新技术——摩擦电动软机器人(TESR)系统,其主要特点是以机械能为动力源,以TESR为核心,生物感应架构由柔软的可变形物体和两个摩擦电附着脚组成,通过摩擦电效应驱动和精确控制,为适用于电响应软机器人的可持续电源技术提供了新的策略。

Advanced Energy Materials:滑移式电荷泵稳压增流技术提升摩擦纳米发电机性能

基于电荷泵的思想,利用滑移式可变电容器与固定电容间的电荷来回流动以对外输出电能

EcoMat: 便携式自供电传感系统纸基摩擦纳米发电机

近年来,作为一种新型的机械能转换技术,基于接触带电和静电感应的耦合效应的摩擦纳米发电机(TENG)在分布式微/纳米电源、高精度传感和便携式高压电源等领域具有很明显的优势。

Advanced Energy Materials:滑移式电荷泵稳压增流技术提升摩擦纳米发电机性能

近日,由中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士与清华大学机械工程系季林红教授、程嘉副研究员领导的科研团队提出了一种新型滑移式电荷泵技术,可显著稳定TENG的输出电压与提高输出电流。该技术基于电荷泵的思想,利用滑移式可变电容器与固定电容间的电荷来回流动以对外输出电能。通过电源管理模块来提高可变电容器极板电压以存储更多电荷,同时降低输出电压并提高输出电流。利用该电荷泵技术,输出电压的波动可降低63.9 %且输出电流可提高43.4 %,同时实现了1328 μC m-2的表面电荷密度,可在低频条件下持续供能468 LEDs、电子表和传感器等小功率电子元器件。该技术对于探索提高TENG输出性能的新型机制与方法具有指导和借鉴意义。

EcoMat:基于可降解材料的摩擦纳米发电机

中国科学院北京纳米能源与系统研究所李舟研究员团队,总结了基于可降解材料摩擦纳米发电机的相关进展。

Advanced Functional Materials:可拉伸和形状自适应的摩擦纳米发电机与人机交互

河南大学王新课题组针对目前最先进能源器件无法与可穿戴的柔性电子器件实现兼容性的科学问题,提出利用液体电解质(碘化钾甘油溶液)为工作电极构建了柔性可拉伸的摩擦纳米发电器件用于人体机械能的收集和人机交互的应用,实现了摩擦纳米发电器件的低成本、生物相容性和形状自适应等特性,相关结果发表在Advanced Functional Materials(DOI: 10.1002/adfm.202007221)上。

Advanced Energy Materials:直流摩擦纳米发电机

中国科学院北京纳米能源与系统研究所杨亚研究员及其合作者对直流摩擦电纳米发电机的最新进展进行了全面的回顾与总结。在将来这种新型能源技术将受到越来越多关注,并取得更大的突破。

Advanced Functional Materials:盲人可用的触摸屏——可擦写的自驱动电子盲文显示器件

中科院北京纳米能源与系统研究所李舟课题组和陈翔宇课题组合作,以摩擦纳米发电机(TENG)为驱动源,研制了一种基于介质弹性体的可擦写盲文显示系统,解决高压电源的安全问题,实现了盲文器件的可刷新以及不同盲文字符的显示功能。

Advanced Energy Materials:界面液体润滑用于同时增强滑动模式摩擦纳米发电机的功率密度和稳定性

北京纳米能源与系统研究所王杰课题组报道了一种普适且高效的方法来提升滑动模式摩擦纳米发电机的输出性能以及稳定性。界面液体润滑极大地抑制了摩擦起电过程中的界面静电击穿进而减小了电荷损失,相比于普通的摩擦纳米发电机,其最大输出功率提升了50%以上,且可以稳定持续工作超过500000个循环。

Advanced Energy Materials:基于高性能球形摩擦纳米发电机的多合一环境电源

该工作提出了环境电源(Environmental power source)的概念,与化学电源相对应,环境电源基于周围环境提供电能,且对于复杂环境具有良好的适应性及环境友好特性,能高度融入周围环境,实现电子设备的免维护布署。研究团队基于一种新颖的球形摩擦纳米发电机实现了高性能的多合一环境电源。