Self-Powered Droplet Sensor Based on Triboelectric Nanogenerator toward the Internet-of-Things (IoT) Alarm System

纳米发生器 摩擦电效应 警报 微控制器 物联网 计算机科学 无线传感器网络 无线 材料科学 可用的 电气工程 嵌入式系统 电压 电信 工程类 计算机网络 万维网 复合材料
作者
Jingxing Li,Shouxin Zhang,Xiangyang Gao,Yiqian Mao,Chenxi Hu,Kaixiang Long,Chengliang Sun,Shishang Guo
出处
期刊:ACS applied electronic materials [American Chemical Society]
卷期号:5 (11): 6026-6036 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsaelm.3c01018
摘要

Water leakage and condensation induce corrosion of metal components and even short circuits, further leading to emergency equipment shutdowns or safety incidents, posing an arduous challenge to the reliability and stability of modern electrical equipment in moist environments. Herein, we report a self-powered alarm system by integrating a droplet-based triboelectric nanogenerator (DTNG), a microcontroller unit (MCU), a signal processing module, and a wireless transmission module, which can rapidly and sensitively detect and identify water leakage or condensation in the surrounding environment. Among them, the high-sensitivity, low-cost, and durable DTNG can convert the low-frequency disordered kinetic energy of water droplets into concentrated, ordered, and usable electrical energy, enabling the continuous operation of an alarm system. We systematically investigate the impact of hydrophobic modified Poly(tetrafluoroethylene) (PTFE) film thickness, volume of droplet, and tilt angle on the device output characteristics. The optimal DTNG delivers excellent output characteristics (111.6 V, 8.497 μA, and 388.60 μW/m2) and stable cycling performance (95.5% for 28 days). More importantly, we implemented a remote hyetometer and a wireless alarm system for valuable electrical equipment sensitive to water or moist environments, providing novel ideas and unique insights for developing the field of IoT alarm systems and environmental monitoring based on DTNGs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
你好纠结伦完成签到,获得积分10
4秒前
yzy完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
桐桐应助xzy998采纳,获得30
7秒前
阳光的雪珊完成签到 ,获得积分10
12秒前
crystal完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
灵巧的长颈鹿完成签到,获得积分10
19秒前
FFFFFF完成签到 ,获得积分10
20秒前
lling完成签到 ,获得积分10
23秒前
luobote完成签到 ,获得积分10
24秒前
Qi完成签到 ,获得积分10
24秒前
勤奋平文完成签到 ,获得积分10
27秒前
萌兴完成签到 ,获得积分10
27秒前
颜小喵完成签到 ,获得积分10
28秒前
哎呀哎呀呀完成签到,获得积分10
31秒前
麻花阳应助科研通管家采纳,获得10
32秒前
sc完成签到 ,获得积分10
33秒前
cc完成签到 ,获得积分10
35秒前
39秒前
小呵点完成签到 ,获得积分0
40秒前
学术圈边缘派遣员完成签到,获得积分10
42秒前
爆米花应助冷傲雁菡采纳,获得20
43秒前
橙子发布了新的文献求助30
44秒前
iman完成签到,获得积分10
46秒前
怕黑面包完成签到 ,获得积分10
47秒前
王佳亮完成签到,获得积分10
52秒前
54秒前
冷傲雁菡发布了新的文献求助20
1分钟前
风趣朝雪完成签到,获得积分10
1分钟前
likexin完成签到,获得积分10
1分钟前
rkay完成签到,获得积分10
1分钟前
NZH关闭了NZH文献求助
1分钟前
爱我不上火完成签到 ,获得积分10
1分钟前
haiyingaimer完成签到 ,获得积分10
1分钟前
十八完成签到 ,获得积分10
1分钟前
称心的映容完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wobisheng完成签到,获得积分10
1分钟前
kk完成签到,获得积分10
1分钟前
深情安青应助绿眼虫采纳,获得10
1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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6262586
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8084703
关于积分的说明 16891484
捐赠科研通 5333193
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2838938
邀请新用户注册赠送积分活动 1816348
关于科研通互助平台的介绍 1670131