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为北京纳米能源与系统研究所设计制作的机械工程学报杂志封面

作品信息:中国科学院北京纳米能源与系统研究所张弛研究员团队在《机械工程学报》2019年55卷7期以封面文章发表了《摩擦纳米发电机在自驱动微系统研究中的现状与展望》一文 ，综述了本团队在摩擦纳米发电机领域取得的进展。首先，回顾了摩擦纳米发电机能量转化机理和输出特性，阐述了摩擦纳米发电机作为电流源的等效模型，使其与可等效为电压源模型的电磁感应发电机，形成了可比较、对称性以及互补性的关系，这是摩擦纳米发电机展示与电磁感应发电机具有同等重要理论基础与应用前景的重要成果。

其次，探索了一系列摩擦材料表面微/纳加工方法，主要包括摩擦表面图案化制造、纳米颗粒掺杂以及制备高密度栅格电极等工艺，通过改善摩擦材料的本征属性（表面电荷密度）以及结构属性（单位面积的结构周期数），有效的提高了摩擦纳米发电机的输出性能，加快了摩擦纳米发电机的应用化进程。

最后，研制了多种基于摩擦纳米发电机的微机械传感器和执行器，主要包括主动式三轴加速度计、触觉传感器、摩擦电驱动的光调制器等，展示了摩擦电功能器件对外界环境的主动式感知以及高压驱动特性。此外，提出了针对摩擦纳米发电机高阻抗特性的通用型电源管理策略，搭建了摩擦纳米发电机与MEMS等器件之间的桥梁。基于电源管理模块与各式各样的摩擦纳米发电机集成，研制了多种摩擦电自驱动微系统，实现了微机械能采集-管理-存储-利用的功能与结构一体化，可在人体运动和环境微机械能激励下为MEMS器件和微机械集成系统提供可持续电源，非常有望为便携式器件和分布式无线传感器网络节点提供完整的微能源解决方案，解决穿戴电子、智能工厂以及物联网等领域的小范围用电问题。

文章链接：http://www.bangtuwh.com/works/145.html