开云博士研究生在桥梁动态监测用纳摩擦纳米发电机研究领域 取得进展

近日，开云材料科学与工程学院吕凯教授指导的博士研究生在桥梁动态监测用纳摩擦纳米发电机研究领域取得进展。

研究提出了一种用于桥梁等基础设施安全和使用寿命原位监测的零功耗纳米摩擦发电机器件。设计的负阻尼诱导的摩擦纳米发电机（NDI-TENG），可以高效收集来自桥梁本身的随机、低频和低振幅特性的高熵振动能量。其结构实现了振幅放大、抑制共振和原位机械到电信号转换，效率提高44.4%。此外，对桥梁通过车辆重量和速度识别中实现97.5%的精度，通过实验和现场测试证实了同步原位能量收集和振动传感的可行性，在50,000个运行周期后仍保持 97%以上的输出性能。这项工作为自供电系统和基础设施的原位安全监测引入了一种新方法。

该研究成果受到国家重点研发计划项目（2023YFB2604600）和内蒙古自治区中央引导地方科技计划项目（2023ZY0018）资助。相关研究文章Negative-Damping-Induced Triboelectric Nanogenerators for Zero-Power-Consumption Bridge In Situ Dynamical Monitoring在国际期刊《Advanced Functional Materials》（中国科学院JCR一区，IF:19）发表。吕凯教授与中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士、陈宝东研究员为共同通讯作者，开云2023级博士研究生为第一作者，开云为论文第一完成单位。

文字、图片：材料科学与工程学院