清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

An Ultrahigh Power Density and Ultralow Wear GaN‐Based Tribovoltaic Nanogenerator for Sliding Ball Bearing as Self‐Powered Wireless Sensor Node

材料科学 光电子学 纳米发生器 球(数学) 无线 节点(物理) 无线传感器网络 纳米技术 复合材料 声学 压电 电信 计算机科学 计算机网络 物理 数学分析 数学
作者
Zhi Zhang,Ning Wu,Likun Gong,Ruifei Luan,Jie Cao,Chi Zhang
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (6) 被引量:19
标识
DOI:10.1002/adma.202310098
摘要

Abstract The tribovoltaic effect is regarded as a newly discovered semiconductor effect for mechanical‐to‐electrical energy conversion. However, tribovoltaic nanogenerators (TVNGs) are widely limited by low output power and poor wear resistance for device integration and application. Here, this work invents a TVNG using a ball‐on‐disk structure composed of gallium nitride (GaN) and steel ball. It exhibits an open‐circuit voltage exceeding 130 V and an ultrahigh normalized average power density of 24.6 kW m −2 Hz −1 , which is a 282‐fold improvement compared to previous works. Meanwhile, this TVNG reaches an ultralow wear rate of 5 × 10 −7 mm 3 N −1 m −1 at a maximum contact pressure of 906.6 MPa, surpassing the TVNG composed of Si by three orders of magnitude due to the local concentrated injection of frictional energy. Based on the TVNG, this work constructs the first tribovoltaic bearing and achieves sensing signal transmission within 16 s (300 rpm) by integrating a management circuit, a transmission module, a relay, and receiving terminals, which enables the monitoring of ambient pressure and temperature. This work realizes a GaN‐based TVNG with high‐performance and low wear simultaneously, demonstrating great potential for intelligent components and self‐powered sensor nodes in the industrial Internet of Things.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI6应助秋半雪采纳,获得10
9秒前
22秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
23秒前
35秒前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
冷酷的大山完成签到,获得积分10
1分钟前
xh完成签到 ,获得积分10
1分钟前
和风完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Funnymudpee发布了新的文献求助10
1分钟前
清脆的大开完成签到,获得积分10
1分钟前
彦子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
2分钟前
ttimmy完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
面汤完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Faust发布了新的文献求助10
2分钟前
爆米花应助称心凡霜采纳,获得10
2分钟前
琉璃完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
Faust完成签到,获得积分20
2分钟前
2分钟前
2分钟前
3分钟前
3分钟前
称心凡霜发布了新的文献求助10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
4分钟前
称心凡霜完成签到 ,获得积分10
4分钟前
桐桐应助啊蒙采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
4分钟前
啊蒙发布了新的文献求助10
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Iron toxicity and hematopoietic cell transplantation: do we understand why iron affects transplant outcome? 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1021
Teacher Wellbeing: Noticing, Nurturing, Sustaining, and Flourishing in Schools 1000
A Technologist’s Guide to Performing Sleep Studies 500
EEG in Childhood Epilepsy: Initial Presentation & Long-Term Follow-Up 500
Latent Class and Latent Transition Analysis: With Applications in the Social, Behavioral, and Health Sciences 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5482527
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4583310
关于积分的说明 14389170
捐赠科研通 4512454
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2472968
邀请新用户注册赠送积分活动 1459145
关于科研通互助平台的介绍 1432646