近来,我校物理与电子学院、光伏资料省要点实验室郑海务教授课题组,在搜集声响能量的冲突纳米发电机的研讨方面获得重要发展,研讨效果在国际尖端期刊Nano Energy[56(2019)241]上宣布(影响因子13.12)。
声能作为一种无处不在的可再次出产的动力,广泛散布在国际各个旮旯,如:工厂运转的机器、修建施工工地以及公共交通,每天都在发生各式各样的声响能量。但是声能捕获不像其他类型的能量搜集那样遍及,底子原因是其功率密度比较来说较低,缺少有用的搜集技能。近年来,冲突纳米发电机作为一种将机械能转换为电能的新技能,在搜集声响能量方面展示出了宽广的使用远景。
研讨人员将冲突纳米发电机(TENG) 与聚合物管集成起来,用于从环境中获取声能,其作业频率稳定在20 Hz-1000 Hz之间。TENG是由电纺聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维和导电织物组成,一起的结构规划,有利于声能的捕捉和电输出的增强。在170 Hz和115 dB的声波下,TENG开路电压和短路电流别离能够到达400 V和175 µA,瞬时最大输出功率密度为7 W/m2。别的,该体系不只可用于音频剖析和噪声检测,还可作为一种自驱动的麦克风。该效果规划的TENG不光能够分辩出音叉的频率,还能够记载人说话的声响,并分辩出人的语音信号的频率规模。此外该效果还演示了用TENG记载中国传统名曲《茉莉花》,并经过电脑将记载的音乐播映出来。该效果不只为制作高性能声响驱动的冲突纳米发电机供给了一种简略、经济有用的办法,并且使自供电传感使用成为可能,在人工智能、物联网、环境降噪等方面具有潜在的使用远景。
郑海务教授、岳根田副教授和香港中文大学訾云龙教授是论文的一起通讯作者,河南大学是论文榜首署名单位。研讨作业遭到国家自然科学基金面上项目、河南省高校科技立异研讨团队等项目的赞助。