活塞式摩擦电-电磁混合纳米发电机

风能连续驱动自供能监测

一种结合羊毛摩擦电与多线圈电磁发电的活塞式混合结构，将不规则风能转化为稳定电力，直接支持传感器全天候运行。

Wenjie, Wang · 于淑国 · 李鹏 · Qianqian, Li

Chemical Engineering Journal 2026

参数信息

TENG 输出功率

2.13 mW

EMG 输出功率

190.2 mW

技术优势

不规则风也能稳定输出

活塞式结构将任意方向、阵风式风能转化为连续旋转，配合多线圈并行策略，输出平稳直流级功率。

羊毛材料让摩擦电更耐用

羊毛柔软质地降低滑动摩擦与电荷泄漏，与PTFE/PET/FEP多层膜紧密接触，长时间运行性能衰减小。

一个模组驱动整套传感器

在5 m/s风速下，混合发电机直接驱动气体传感器与无线温湿度传感器，无需电池缓冲或外部电源。

应用场景

• 自供能传感器：取代电池或线缆，让气体与温湿度传感器在实验室内任意位置自持运行。
• 分散式风能收集：将实验室通风或建筑缝隙中的阵风收集为连续电能，供给分散的监测节点。
• 环境监测节点：构建无需外部电源的独立节点，实时感知气体泄漏并无线回传温湿度。
• 微纳能源供应：提供192 mW级可再生微电源，为实验室低功耗传感网络持续供电。