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科研成果快报|自供电可穿戴人机交互用摩擦纳米发电机 发表时间:2026年04月08日 流览量:363次 分享到:

开发了一种基于液态金属(LM)掺入聚乙烯醇(PVA)水凝胶的摩擦纳米发电机(LP-TENG),该TENG具有可变形性、生物相容性、优异的电气性能、长期耐久性、多功能性和可回收性。与之前使用固体填料的TENG相比,由于LM的固有液体特性,可以避免不利的内应力集中。这种改进加上各种组件(即封装层、填料和聚合物基底)的灵活设计,有助于提高器件的耐用性。

技术优势

1:制备的LP-TENG具有传统系统无法实现的适应性、生物相容性、电气性、稳定性、可回收性和多样化应用等综合优势

2:LP-TENG提供了250V的开路电压、4 μA的短路电流和120nC的转移电荷以及高稳定性

3:LP-TENG成功应用于多功能的多用途应用,包括人体运动检测、手写识别、能量收集、信息传输和人机交互

场景应用

一个强大的手写认证系统,该系统使用LP-TENG作为传感器,聚氯乙烯作为笔。LP-TENG可以根据施加在笔尖上的压力产生不同的电压输出峰值形式和计数。基于此,该器件能识别不同字迹。由于可拉伸LP-TENG的简单性和易于制造,它在可穿戴人机交互的自供电设备的广泛应用中表现出优越的优点。在这方面,自供电可穿戴面板是通过将LP-TENG单元布置到触摸传感模块中而制成的。其工作原理依赖于LP-TENG产生的电信号,这些电信号用作模拟输入信号。这些信号由Arduino微控制器单元(MCU)处理并转换为数字信号,由个人计算机(PC)中的嵌入式程序识别,以实现特定的目标。基于此,LP-TENG实现了PPT控制。


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