简介

近日，上海大学李忠杰副研究员课题组和上海大学彭艳教授在国际著名期刊《Chemical Engineering Journal》上发表题为“Electro-mechano Transduction of Stacked Triboelectric Nanogenerator Considering Wave Force: Modeling, Validation and Applications”的研究论文。上海大学博士生曹晨为论文第一作者，上海大学未来技术学院人工智能研究所彭艳教授、宫荧副教授和上海大学机电工程与自动化学院李忠杰副研究院为论文的共同通讯作者。

文章摘要

为了平衡空间结构和收集效率，如何设计在海洋环境下产生高频输出的多层TENG成为了当前研究的热点。受偏心轮运动特性的启发，这项研究提出了一种多层接触分离式摩擦电纳米发电机(MS-TENG)，用于从水波中获取能量。首先，通过水动力模拟研究了水波中不同形状浮体的受力情况，提出了浮体波能捕获效率的计算方法。其次，研究了运动频率和叠加次数对MS-TENG输出性能的影响。再次，通过系统实验，包括电响应实验、阻抗匹配实验和电容充电实验，进一步表征了MS-TENG的性能，验证了浮体的能量捕获效率。最后，初步开发了基于MS-TENG技术的海洋环境无线温湿度监测系统。所提出的浮体波能捕获效率的计算方法，为TENG在海洋应用中浮体形状的选择提供了一种参考方法。

图文导读

图1. MS-TENG的结构示意图

致谢

本研究得到了国家自然科学基金（编号：62225308）和上海市科学技术委员会（编号：22dz1204300）的资助。