上海微系統(tǒng)所等在納米發(fā)電機制造技術研究方面獲進展

　　為了滿足便攜式、微小型無線電子器件的能源需求，從環(huán)境中獲得能量轉(zhuǎn)化為電能變得越來越重要。近年來，高效、結構簡單的摩擦納米發(fā)電機（TENG）的出現(xiàn)，為解決上述問題提供了契機。摩擦納米發(fā)電機是基于摩擦-電效應將機械能量轉(zhuǎn)換為電能的能量采集轉(zhuǎn)換裝置，已被廣泛研究應用于采集人體運動中產(chǎn)生的能量，以及風能，水能，振動能等環(huán)境能量。此外，TENG被廣泛研究用于觸覺感測，壓力，應變，慣性，生物醫(yī)學和化學感應等應用中的自供電傳感器。隨著全球?qū){米發(fā)電機領域的興趣和研究的增加，納米發(fā)電機（TENG）的規(guī)?；圃旒夹g研究日趨緊迫，這對現(xiàn)實生活中實現(xiàn)納米發(fā)電機的廣泛應用十分重要。

　　近日，中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所無線傳感網(wǎng)事業(yè)部副研究員周曉峰和博士研究生劉超然，與香港城市大學副教授王鉆開、浙江大學教授車錄鋒和華東師范大學教授陳少強合作，以具有優(yōu)良生物兼容性的蠶絲蛋白和高度透明的柔性ITO/PET材料作為摩擦材料，通過簡單的氣壓式噴涂工藝，實現(xiàn)了TENG的批量化制造。所研制TENG的最大輸出電壓達到213.9 V，其瞬時功率密度達到68.0 mW / m2。通過采集人體簡單動作的機械能，轉(zhuǎn)換為電能后可實現(xiàn)點亮白光LED陣列，并且納米發(fā)電機展現(xiàn)出了良好的的透光性。這種納米發(fā)電機在柔性電子、生物兼容醫(yī)療、透明能量采集轉(zhuǎn)換領域展現(xiàn)了極大的應用前景。研究表明，這種簡單的噴涂工藝可以實現(xiàn)高效率，大規(guī)模，高產(chǎn)量和低成本的TENGs制造，為納米發(fā)電機研究的實用化、商業(yè)化進程提供了新的技術思路。

　　該研究成果以Toward large-scale fabrication of triboelectric nanogenerator (TENG) with silk-fibroin patches film via spray-coating process為題發(fā)表在Nano Energy上。

　　研究工作得到了微系統(tǒng)技術重點實驗室創(chuàng)新基金的支持。

　　論文鏈接 

上海微系統(tǒng)所等在納米發(fā)電機制造技術研究方面獲進展