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.
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
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
1024504036发布了新的文献求助10
1秒前
Likz完成签到,获得积分10
3秒前
Daria完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研通AI6.4应助WEileen采纳,获得10
4秒前
栀蓝完成签到 ,获得积分10
15秒前
缓慢的甜瓜完成签到,获得积分10
25秒前
龙猫爱看书完成签到,获得积分10
31秒前
AllRightReserved应助宝贝888888采纳,获得10
38秒前
xuxu213发布了新的文献求助10
40秒前
谦让的映容完成签到,获得积分10
43秒前
yin完成签到,获得积分10
44秒前
科研通AI6.1应助湖里采纳,获得10
47秒前
goodsheperd完成签到 ,获得积分10
49秒前
等待的幼晴完成签到,获得积分10
53秒前
racill完成签到 ,获得积分10
58秒前
俊秀的问旋完成签到 ,获得积分10
59秒前
张笨笨完成签到 ,获得积分10
59秒前
1分钟前
Qinzhiyuan1990完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wave8013完成签到 ,获得积分10
1分钟前
湖里发布了新的文献求助10
1分钟前
Wenjing完成签到 ,获得积分10
1分钟前
哇晒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
看文献完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
欣欣完成签到 ,获得积分10
1分钟前
搞怪的白云完成签到 ,获得积分0
1分钟前
chenzhuod发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
小曹君完成签到,获得积分10
1分钟前
zzz发布了新的文献求助10
1分钟前
科目三应助zzz采纳,获得10
1分钟前
哈扎尔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
愉快向彤完成签到 ,获得积分10
1分钟前
朱洪帆发布了新的文献求助10
2分钟前
蛋黄啵啵完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研女仆完成签到 ,获得积分10
2分钟前
好吧只是个名字完成签到,获得积分10
2分钟前
Ccccn完成签到,获得积分10
2分钟前
刘振扬完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Annie Ernaux: De la perte au corps glorieux 600
Petrology and Plate Tectonics,2025 500
Direct and Iterative Linear System Solvers 400
Cardiopulmonary Bypass and Mechanical Support: Principles and Practice, Fifth Edition 400
Circular Polar Constellations Providing Continuous Single or Multiple Coverage Above a Specified Latitude 400
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
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 6758934
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8486103
关于积分的说明 18089041
捐赠科研通 6042414
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3009824
邀请新用户注册赠送积分活动 1986656
关于科研通互助平台的介绍 1959732