鱼类可穿戴的压电纳米发电机,用于从鱼尾清理双模能量

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物工程是生物工程.
• 收集能源 收集能源

背景情况:

• 开发用于水生动物跟踪的自动供电传感器对于生态研究至关重要.
• 现有的生物记录设备通常需要电池,限制部署时间和环境影响.
• 从动物运动中获取动能提供了一个可持续的电力解决方案.

研究的目的:

• 为了创建一种可穿戴的鱼类压电纳米发电机 (FWPNG),用于自动供电的生物电标签.
• 为了同时收获应变能量和流量冲击能量,从鱼尾.
• 为了证明FWPNG作为水下声学发射器的触发器的能力.

主要方法:

• 使用氧化物 (ZnO) 释放工艺将氧化物 (PZO) 转移到聚胺薄膜上的硫酸 (PZT) 层制造FWPNG.
• 在模拟的鱼类移动条件下 (压力和冲击) 描述能量收集性能.
• 将FWPNG集成为事件驱动的水下声学发射器的触发开关.

主要成果:

• 应变能量收割器在1%的应变和1Hz时实现了2.3V的开放电路电压.
• 冲击能量收割机在82.6kPa压力下在1Hz时产生0.3V的输出电压.
• 成功演示了FWPNG触发基于鱼尾振幅的声传输.

结论:

• 双模式FWPNG有效地从鱼类运动中收集能量,用于自动供电的应用.
• 这项技术具有很大的潜力,用于开发先进的,自动供电的生物标记,用于动物行为研究.
• FWPNG可以在海洋环境和海洋勘探中实现长期的非侵入性监测.