Investigation of laser-textured triboelectric nanogenerator for vibration sensing of machine tools

摩擦电效应 纳米发生器 材料科学 振动 激光器 接触带电 电压 机械加工 压电 电气工程 光电子学 工程类 声学 复合材料 光学 物理 冶金
作者
Poonam Kaushik,Puneet Gupta,J Diksha,A. Tripathi,Suhas S. Joshi,I. A. Palani
出处
期刊:Smart Materials and Structures [IOP Publishing]
卷期号:32 (8): 085028-085028 被引量:4
标识
DOI:10.1088/1361-665x/ace394
摘要

Abstract The breakdown of any industrial mechanical system can be predicted and identified using vibration sensing. Piezoelectric material-based vibration sensors are commercially available, but their use is limited by their reliance on external power sources and intricate data-gathering systems. Recently, contact electrification-based triboelectric nanogenerators (TENGs), which are reliable, affordable, and lightweight devices, have been developed as vibration sensors. The TENG is a high-voltage output device; however, its lower current output restricts its practical applications. In this work, we report a novel laser texturing technique for output enhancement of polytetrafluoroethylene (PTFE)- and aluminum (Al)-based TENG for machinery vibration sensing applications. An Nd 3+ : YAG pulse laser was used for texturing the PTFE sheet. A 50% spatial spot overlap with laser fluences of 10 and 50 J cm −2 was chosen to investigate the impact on the TENG electrical output. As compared to pristine TENG, the open-circuit voltage and short-circuit current of laser-textured (LT) TENG increased from 308 V to 368 V and 12.64 µ A to 19.16 µ A, respectively. The TENG device was attached to a lathe and a milling machine to sense the change in vibration state with respect to various machining parameters. Moreover, the proposed LT performance-enhanced TENG has excellent potential and broad applications in the fields of machinery monitoring, fault detection, and the Internet of Things and Industry 4.0.
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
七寻发布了新的文献求助10
刚刚
shining发布了新的文献求助10
1秒前
冲冲冲!发布了新的文献求助10
1秒前
兔BF发布了新的文献求助10
2秒前
妞妞妈完成签到,获得积分10
2秒前
wrimer发布了新的文献求助10
2秒前
寻悦完成签到,获得积分10
2秒前
无花果应助charih采纳,获得10
3秒前
yls123发布了新的文献求助10
3秒前
科研01完成签到,获得积分10
3秒前
wbr完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
打打应助Aurora采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
小二郎应助黑沧浪亭采纳,获得10
4秒前
瓜瓜完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
点点完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
anya完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
vivre223发布了新的文献求助10
5秒前
kk君发布了新的文献求助10
5秒前
妞妞妈发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
可以2发布了新的文献求助10
6秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
7秒前
mashirodesuki发布了新的文献求助10
7秒前
寻悦发布了新的文献求助10
7秒前
FL完成签到 ,获得积分0
7秒前
8秒前
我是犇犇发布了新的文献求助10
8秒前
bkagyin应助熊有鹏采纳,获得10
8秒前
北天极完成签到 ,获得积分10
9秒前
dbq发布了新的文献求助10
9秒前
红桃小六完成签到,获得积分10
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
9秒前
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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5728057
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5311160
关于积分的说明 15312957
捐赠科研通 4875318
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2618704
邀请新用户注册赠送积分活动 1568361
关于科研通互助平台的介绍 1525003