充气柱形摩擦电纳米发电机

交直流复合输出

采用充气柱状单元，同时收集交流与直流信号，大幅提升输出与能量转换效率，适用于多种自然力场景。

Lin, Luo · Chao, Liu · Rui, Gu · Mingxia, Chen · Yi-Fei, Wang · Xu, Nuo · Xiong, Yao · Yang, Jiahong · Huo, Ziwei · Liu, Yang · Liang, Wei · 王中林 · Sun Q.

International Journal of Extreme Manufacturing 2025

技术优势

交直流同时输出

充气柱单元的双电极布局使接触-分离模式和滑动模式产生的交流与直流信号可通过单次动作同时获取，无需外部整流。

结构灵活可调

单元可充气/放气调节高度，并能拼接成多种阵列，以适应风、波浪、人体运动等不同机械激励的收集需求。

高效能量转换

交直流混合输出模式使输出电流和功率密度大幅提升，能量转换效率显著优于单一模式。

应用场景

• 自供电传感：收集环境振动或人体运动能量，直接驱动传感节点，无需电池。
• 环境能量收集：从风、波浪等自然力中获取电能，为野外设备持续供电。
• 微纳能源：作为分布式微纳电源，驱动小型电子设备或微型传感器。
• 自驱动灌溉监测：利用水流或雨滴动能自发电，实现灌溉系统无线自监测。