摩擦纳米发电机（TENG）

摘要\n摩擦是MEMS / NEMS能效性能的一个重要限制，但同时也是通过设计优化的摩擦电纳米发生器( TENG )来获取能量的一个巨大机会。因此，通过在MEMS表面接枝n-十八烷基三氯硅烷( OTS )的热敏周期性图案自组装膜，可以实时精确地控制摩擦行为。纳米图案目前用于限制磨损率而不改变摩擦行为。在本工作中，用显示梯形轮廓的聚二甲基硅氧烷( PDMS )印章，用微接触印刷( μ CP \\文档类[ 12pt ] {极小} \\使用包装{ amsmath } \\使用包装{ isysym } \\使用包装{ amsfonts } \\使用包装{ amssymb } \\使用包装{ amsbsy } \\使用包装{ Mathrsfs } \\使用包装{ upgreek } \\设置长度{奇边} { -69pt \\开始{文档} $$\\upmu \\hbox {CP}$$ \\结束{文档} )来创建图案。因此，通过在软PDMS印章上施加控制的法向载荷，可以连续地改变图案周期性，然后从不连续到伪连续进行优化。利用单安培和多安培纳米摩擦仪对这些纳米图案进行了多尺度摩擦学研究。侧向力显微镜( LFM )提供了各花纹组分的个体摩擦行为，而多安培纳米摩擦学仪则给出了花纹随温度变化而产生的摩擦行为。

摩擦电纳米发电机( TENG )是一种将机械触发转变为电能的容性导通，是麦克斯韦方程组在纳米能量和自供能系统领域的实现应用。作为参与静电感应的导体，感应电极受到的认知很少。根据电磁学的统一理论，对TENG中磁性介质的考察不容忽视。这里我们采用微机电系统( MEMS )兼容技术制备柔性单电极摩擦电纳米发电机( S-TENG )，包括无损剥离技术和原位电沉积技术。具体来说，S - TENG由聚二甲基硅氧烷( PDMS )作为负摩擦电层，电沉积镍作为感应电极组成。从理论和实验上证明，铁磁性Ni电极可以大幅度提高TENG的电输出，这归因于产生的磁化电流。本文提出的增强机制遵循能量守恒定律，利用铁磁介质内部的自然静磁能，耦合了TENG的工作原理，为TENG的输出做出了重要贡献。此外，还考察了磁性结构与性能之间的关系，以及Ni和Ni基S - TENG的稳定性。最后，将所提出的增强和稳定镍电极的制备策略应用于柔性电子能量采集器中，显示出良好的应用前景。

摩擦电纳米发电机( TENG )是一种将机械触发转变为电能的容性导通，是麦克斯韦方程组在纳米能量和自供能系统领域的实现应用。作为参与静电感应的导体，感应电极受到的认知很少。根据电磁学的统一理论，对TENG中磁性介质的考察不容忽视。这里我们采用微机电系统( MEMS )兼容技术制备柔性单电极摩擦电纳米发电机( S-TENG )，包括无损剥离技术和原位电沉积技术。具体来说，S - TENG由聚二甲基硅氧烷( PDMS )作为负摩擦电层，电沉积镍作为感应电极组成。从理论和实验上证明，铁磁性Ni电极可以大幅度提高TENG的电输出，这归因于产生的磁化电流。本文提出的增强机制遵循能量守恒定律，利用铁磁介质内部的自然静磁能，耦合了TENG的工作原理，为TENG的输出做出了重要贡献。此外，还考察了磁性结构与性能之间的关系，以及Ni和Ni基S - TENG的稳定性。最后，将所提出的增强和稳定镍电极的制备策略应用于柔性电子能量采集器中，显示出良好的应用前景。