傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)和智慧城市的發(fā)展至關(guān)重要。一般的傳感器，特別是移動(dòng)傳感器，必須由電源驅(qū)動(dòng)。當(dāng)考慮到傳感器的高機(jī)動(dòng)性、廣泛分布和無(wú)線操作時(shí)，由于能量存儲(chǔ)單元的壽命有限，它們的可持續(xù)操作仍然是一個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)。
就在此時(shí)，自驅(qū)動(dòng)傳感器/系統(tǒng)的概念在2006年被提出，該系統(tǒng)可以在不使用外部電源的情況下收集周?chē)哪芰縼?lái)連續(xù)驅(qū)動(dòng)傳感器。近年來(lái)，基于壓電納米發(fā)電機(jī)(PENG)和摩擦納米發(fā)電機(jī)(TENG)的研究廣泛集中在自驅(qū)動(dòng)傳感器。TENG和PENG作為有效的能將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的能量轉(zhuǎn)換技術(shù),不僅可用作電源，在主動(dòng)傳感裝置領(lǐng)域也存在許多應(yīng)用,包括物理傳感器、可穿戴設(shè)備、生物醫(yī)學(xué)和衛(wèi)生保健、人機(jī)界面、化學(xué)和環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能交通、智能城市、機(jī)器人技術(shù)和纖維和織物傳感器。
撲滅森林大火的更好方法，就是將隱患扼殺在苗頭階段。于是密歇根州立大學(xué)的一支研究團(tuán)隊(duì)，就想到了為森林配備可檢測(cè)與一氧化碳水平和高溫等因素有關(guān)的傳感器。需要指出的是，盡管此前大多數(shù)傳感器都基于太陽(yáng)能電池板，但該校的新方案卻利用了樹(shù)木運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的能量。
太陽(yáng)能電池板的問(wèn)題是需要定期維護(hù)，不然很容易被繁茂的枝葉給遮擋。
不過(guò)密歇根的“多層圓柱摩擦納米發(fā)電機(jī)”(MC-TENG)方案，就利用了物體接觸分離后，在材料中所積累的電荷(類(lèi)似梳子在梳頭后產(chǎn)生的靜電荷)。
如需增加輸出功率，亦可使用多層嵌套。測(cè)試表明，即便是較短、但略頻繁的3分鐘陣風(fēng)，也已足夠維持一氧化碳和溫度傳感器的長(zhǎng)時(shí)間工作。
帶領(lǐng)這項(xiàng)研究的ChangyongCao博士稱(chēng)，后續(xù)他們將開(kāi)發(fā)能夠防風(fēng)雨的正式版本。除了檢測(cè)火災(zāi)，還可將警報(bào)傳送到附近的消防站點(diǎn)。
有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情，已經(jīng)發(fā)表在近日出版的《先進(jìn)功能材料》(AdvancedFunctionalMaterials)期刊上。
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