傳感器網絡對于物聯網和智慧城市的發(fā)展至關重要。一般的傳感器，特別是移動傳感器，必須由電源驅動。當考慮到傳感器的高機動性、廣泛分布和無線操作時，由于能量存儲單元的壽命有限，它們的可持續(xù)操作仍然是一個關鍵的挑戰(zhàn)。
就在此時，自驅動傳感器/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圍的能量來連續(xù)驅動傳感器。近年來，基于壓電納米發(fā)電機(PENG)和摩擦納米發(fā)電機(TENG)的研究廣泛集中在自驅動傳感器。TENG和PENG作為有效的能將機械能轉換為電能的能量轉換技術,不僅可用作電源，在主動傳感裝置領域也存在許多應用,包括物理傳感器、可穿戴設備、生物醫(yī)學和衛(wèi)生保健、人機界面、化學和環(huán)境監(jiān)測、智能交通、智能城市、機器人技術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的一支研究團隊，就想到了為森林配備可檢測與一氧化碳水平和高溫等因素有關的傳感器。需要指出的是，盡管此前大多數傳感器都基于太陽能電池板，但該校的新方案卻利用了樹木運動所產生的能量。
太陽能電池板的問題是需要定期維護，不然很容易被繁茂的枝葉給遮擋。
不過密歇根的“多層圓柱摩擦納米發(fā)電機”(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(類似梳子在梳頭后產生的靜電荷)。
如需增加輸出功率，亦可使用多層嵌套。測試表明，即便是較短、但略頻繁的3分鐘陣風，也已足夠維持一氧化碳和溫度傳感器的長時間工作。
帶領這項研究的ChangyongCao博士稱，后續(xù)他們將開發(fā)能夠防風雨的正式版本。除了檢測火災，還可將警報傳送到附近的消防站點。
有關這項研究的詳情，已經發(fā)表在近日出版的《先進功能材料》(AdvancedFunctionalMaterials)期刊上。
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