Actuation and sensor integrated self-powered cantilever system based on TENG technology

材料科学 悬臂梁 纳米技术 复合材料
作者
Jie Chen,Hengyu Guo,Zhiyi Wu,Guoqiang Xu,Yunlong Zi,Chenguo Hu,Zhong Lin Wang
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:64: 103920-103920 被引量:76
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2019.103920
摘要

Actuation and sensors for driving and monitoring of cantilever beam system are of most significant in the field of micro-electro-mechanical systems (MEMS). However, the AC voltage driving module and piezoelectric materials used in cantilever highly raise the system complexity and costs. Here, we propose a motion-triggered cantilever beam (MC) accompanied by an integrated real-time oscillation-monitoring sensor (ROS) designed based on the principle of triboelectric nanogenerator (TENG). Utilizing the periodically built and neutralized high DC voltage during the operation of the freestanding mode TENG, the low-frequency mechanical motion (down to 5 up to 200 mm/s) can be converted into high-frequency oscillation up to 100 Hz. Different from AC trigger method that requires excitation frequency matching the intrinsic frequency of the cantilever, DC actuation strategy is universal to all kinds of cantilever systems. Additionally, based on the single electrode mode TENG, the integrated self-powered ROS shows ultra-high sensitivity (223 mV/mm compared with 72 mV/mm for laser micro-motion meter). Finally, a self-powered micro-weighing system based on MC and ROS is demonstrated. This work exhibits notable advantages of using TENG technology for both power supply and sensing in MEMS applications.
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
R18686226306发布了新的文献求助10
1秒前
无极微光应助谦让的鹭洋采纳,获得20
1秒前
帕尼尼完成签到,获得积分10
2秒前
星月发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Tiffany完成签到,获得积分10
3秒前
芒果不忙发布了新的文献求助10
3秒前
星洲关注了科研通微信公众号
3秒前
isonomia完成签到,获得积分10
3秒前
Quick发布了新的文献求助10
4秒前
Aman完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
南墙杀手完成签到 ,获得积分10
4秒前
酷波er应助方李璇采纳,获得10
6秒前
蔚蓝蔚蓝发布了新的文献求助10
8秒前
yang发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
桐桐应助蔡从安采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助蔡从安采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助123晨+采纳,获得10
11秒前
lxl完成签到 ,获得积分10
13秒前
科研通AI6.3应助芒果不忙采纳,获得10
13秒前
wq完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
007发布了新的文献求助10
15秒前
ding应助R18686226306采纳,获得50
17秒前
韩妙完成签到,获得积分10
17秒前
yue完成签到 ,获得积分10
20秒前
所所应助007采纳,获得10
20秒前
田様应助007采纳,获得10
21秒前
酷波er应助007采纳,获得10
21秒前
21秒前
24秒前
wangwally完成签到,获得积分20
25秒前
25秒前
25秒前
穿肠酒完成签到,获得积分10
26秒前
27秒前
高分求助中
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Organic Reactions, Volume 118 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7139604
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8787755
关于积分的说明 18577173
捐赠科研通 6727940
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3155188
关于科研通互助平台的介绍 2282501
邀请新用户注册赠送积分活动 2129657