近日,材料科学领域国际顶级学术期刊《Advanced Functional Materials》在线发表了我院教师桂成梅作为第一作者、博鱼体育全站入口作为第一单位的重要研究成果。该成果由博鱼体育全站入口桂成梅博士联合合肥大学、中国科学院北京纳米能源与系统研究所等单位共同完成,题为《Incompatible Complex Interface Design Strategy for Fabricating Triboelectric Vibration Sensor toward Vibration Waveform Monitoring》,系统阐述了智能传感领域的创新性研究进展,为相关方向的基础研究与实际应用提供了重要参考。

摩擦纳米发电机(TENGs)在收集振动能量和监测机械信号方面展现出巨大潜力,增强摩擦电信号的波形特征是提高传感精度的关键。作者开发了一种基于TENG的振动传感器,该传感器采用聚合物摩擦电材料封装的金属导体,并遵循界面不相容性策略以丰富信号波形特征。具体而言,采用聚乙烯醇修饰的无电解镀镍棉作为内导电层,随后用低模量聚二甲基硅氧烷树脂对其进行封装以制备TENG器件。




研究表明:当界面相互作用由压缩应力主导时,摩擦电输出竟彩网官网出现明显的接触-分离峰值;而在振动激励下,输出则呈现出一系列衰减的峰值。增加界面接触面积和不相容性可促进层间相对运动,从而增强摩擦电荷的产生、转移和分离。值得注意的是,摩擦电波形特征在不同的振动模式下有显著差异,这使得传感器能够有效监测设备的运行状态。这项工作为面向智能精密制造应用的无电池、高分辨率监测平台的发展做出了重要进展。
该成果的取得离不开学院在科研平台建设、人才培养及学术交流等方面的大力支持。近年来,学院高度重视学科建设与科研创新,不断加大对材料科学等优势特色学科的投入,搭建了安徽省高频软磁及陶瓷粉体材料工程研究中心、工业陶瓷制备与应用工程技术研究中心,为科研人员提供了良好的研究条件和创新氛围。团队成员秉持严谨务实的科研态度,攻坚克难,最终实现了在国际顶刊的突破。
《Advanced Functional Materials》是材料科学领域的权威期刊,最新影响因子19,位居中国科学院1区TOP。(文、图/桂成梅 初审/高晓宝 复审/李川 终审/王小东 发布/崔苏如)
