可调谐元纳米发电机

自供能多量程测力

将摩擦纳米发电机与可调谐力学超材料集成，实现结构承载与自供能多量程力测量的即插即用式传感。

焦鹏程

Advanced Science 2026

参数信息

模块化设计

3 D

技术优势

量程可调

通过调节超材料几何参数即可改变力传感范围，无需更换传感器，适应不同工况。

无需外部电源

基于摩擦纳米发电机原理，传感过程由机械变形直接产生电压信号，无需电池或外接电源。

模块化即插即用

机械与电气部件均采用3D打印独立制造，可单独替换，降低集成与维护难度。

应用场景

• 结构健康监测：作为承载垫嵌入桥梁或建筑接缝，实时监测载荷与健康状态。
• 力传感器：替代传统高功耗、量程单一的传感器，实现自供能多量程测量。
• 神经肌肉康复设备：用作康复训练中的力反馈元件，监测肌肉发力与运动载荷。
• 自供能柔性电子：为柔性电子提供无需电池的自供能力学传感方案。
• 摩擦纳米发电机：将摩擦纳米发电机与超材料结合，实现承载与传感一体化。