夹层结构摩擦纳米发电机

自供电胎内传感

将摩擦纳米发电机直接集成到轮胎内，实现轮胎载荷的实时自供电监测。

许楠 · Zhenxu, Wang · Askari, Hassan · Henrique Groenner Barbosa, Bruno · Khajepour, Amir

Applied Materials Today 2025

技术优势

无需外部供电

利用摩擦纳米发电效应，轮胎滚动时自身产生电信号，实现完全自供电的载荷检测。

材料廉价易得

采用几种容易获得且价格低廉的材料制备，使得传感器成本低，适合大规模部署。

胎内恶劣环境可用

夹层结构设计赋予其稳固性能，能够在轮胎内部封闭且严苛的环境中正常工作。

直接测载荷

建立了传感器信号与轮胎载荷之间的映射关系，通过输出电信号即可有效估计载荷。

应用场景

• 自供电传感：摆脱对外部电源或电池的依赖，在能量受限的轮胎内实现长期状态监测。
• 智能轮胎：为智能轮胎提供一种低成本、易集成的传感方案，推动轮胎状态实时感知。
• 车载物联网：将轮胎作为数据节点接入车载物联网，为整车控制提供轮胎载荷信息。
• 车辆载荷监测：实现轮胎载荷的实时监测，为车辆载重管理、安全预警提供依据。