用于乳腺癌标志物检测的自供电光电化学传感器

1

作者 卢鹏 郭青芳 +5 位作者 汪雪 吕东 陈金贵 张诺 冷东全 魏琴 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第6期787-798,共12页

为了检测人表皮生长因子受体2,构建一种新型的自供电光电化学传感器;以铟锌硫化物、铟镁硫化物、钠离子、钾离子掺杂的亚甲基蓝(MB)敏化的碳化氮复合物ZnIn_(2)S_(4)/MgIn_(2)S_(4)/NaKC_(3)N_(4)-MB作为光电阳极,金属炔基聚合物苯基乙... 为了检测人表皮生长因子受体2,构建一种新型的自供电光电化学传感器;以铟锌硫化物、铟镁硫化物、钠离子、钾离子掺杂的亚甲基蓝(MB)敏化的碳化氮复合物ZnIn_(2)S_(4)/MgIn_(2)S_(4)/NaKC_(3)N_(4)-MB作为光电阳极,金属炔基聚合物苯基乙烯基铜(PPhECu)纳米棒作为光电阴极,采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对复合物进行表征,并进行光电化学检测。结果表明:光活性ZnIn_(2)S_(4)/MgIn_(2)S_(4)/NaKC_(3)N_(4)-MB光电阳极中异质结构的形成加速了光生电子的转移,使其具有优异的光电性能,能够作为对电极为传感系统提供电子;集成的光电阳极和光电阴极的自供电光电化学检测模式可消除生物样品中还原性物质的干扰,显著提高光电化学传感器的抗干扰能力及检测灵敏度,检测质量浓度范围为5×10^(-5)~200 mg/L,检测限为0.0156 ng/L。 展开更多

关键词 光电化学 自供电传感器 光电阳极 光电阴极 光生电子

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自供能人体足部压力监测传感器

2

作者 任静 何剑 《舰船电子工程》 2024年第5期207-213,217,共8页

论文制备了一种聚二甲基硅氧烷/多壁碳纳米管(PDMS/MWCNTs)多孔结构的复合材料,并设计了一款自供能压力监测传感器。MWCNTs的掺入不仅提高复合材料的介电常数,而且由碳法绵白糖受热溶解于水形成多孔结构可捕获更多电荷,从而耦合作用提... 论文制备了一种聚二甲基硅氧烷/多壁碳纳米管(PDMS/MWCNTs)多孔结构的复合材料,并设计了一款自供能压力监测传感器。MWCNTs的掺入不仅提高复合材料的介电常数,而且由碳法绵白糖受热溶解于水形成多孔结构可捕获更多电荷,从而耦合作用提升摩擦电性能,进而增大传感灵敏度。实验表明:在单电极模式下,当MWCNTs为10wt%,孔隙率为62.8%时,该自供能传感器在110 N的压力下,开路电压和短路电流分别为90 V和2μA。该传感器薄膜具有工艺简单、压力检测域宽(0 N~125 N)、响应速度快(25 ms)、工作稳定性好(循环1800次)等优点。此外,论文还构建了人体足部压力监测系统,并验证了该传感器能够实现自供能传感监测。该次工作在人体健康监测系统方面有着巨大的应用前景。 展开更多

关键词 自供能压力传感器 PDMS/MWCNTs 多孔结构 足部压力监测

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道岔转辙机自供能传感器设计与能量俘获特性试验

3

作者 李守太 高鸣源 +5 位作者 杨明金 王平 张丽 陈子文 李云伍 蒲应俊 《西南大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期194-208,共15页

铁路道岔系统是高速铁路轨道结构的薄弱环节,其中道岔转辙机拉杆部分的拉力不稳定、不足或超限均会导致道岔锁闭系统出现故障,引发脱轨等安全事故.目前采用外置电源为传感器供电和定期巡检测试拉力,但存在维护成本高和不能实时获取拉力... 铁路道岔系统是高速铁路轨道结构的薄弱环节,其中道岔转辙机拉杆部分的拉力不稳定、不足或超限均会导致道岔锁闭系统出现故障,引发脱轨等安全事故.目前采用外置电源为传感器供电和定期巡检测试拉力,但存在维护成本高和不能实时获取拉力数据等问题.本研究创新性地提出一种基于振动能量俘获技术的轨道道岔转辙机自供能传感器系统,利用轨道振动能量为拉杆插销附置应变传感器和无线数据传输系统供电.基于振动速度控制策略,实测了轮轨交互作用下的钢轨振动数据,与实验室测试吻合,验证了所设计自供能传感器系统的可行性. 展开更多

关键词 高速道岔 自供能传感器 振动俘能 转辙机

原文传递

振动俘能的自供电无线传感器节点设计 被引量：1

4

作者 韦永祥 陈仲生 +1 位作者 陈志文 杜思俊 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2023年第3期79-83,共5页

振动俘能是实现无线传感器自供电的有效技术途径,但如何提高低频小幅振动下的电能转换与管理效率是一个难点,为此提出了电磁式振动俘能器和电能管理电路优化设计方法。首先,提出了一种双涡旋平面弹簧电磁式振动俘能器,并对其结构参数进... 振动俘能是实现无线传感器自供电的有效技术途径,但如何提高低频小幅振动下的电能转换与管理效率是一个难点,为此提出了电磁式振动俘能器和电能管理电路优化设计方法。首先,提出了一种双涡旋平面弹簧电磁式振动俘能器,并对其结构参数进行了有限元仿真分析与优化;然后,基于BQ25570芯片设计了一种电能管理电路,并针对无线传感器节点功耗需求对电路参数进行了优化;最后,设计了自供电无线温度传感器节点对振动俘能器及其电能管理电路进行实验测试。测试结果表明:在52 Hz和0.5 gn低频小幅振动激励下,振动俘能器最大开路电压为7.5 V,电能管理电路最大平均输出功率达到38 mW,工作频带为4 Hz左右,实现了无线温度传感器模块的自供电。 展开更多

关键词 振动俘能 双涡旋平面弹簧 电能管理 自供电无线传感器 有限元仿真

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基于摩擦发电的自供电加速度传感器实验设计及应用 被引量：3

5

作者 刘超然 王益哨 +3 位作者 方灵星 董林玺 陈龙 王高峰 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2020年第11期116-119,124,共5页

摩擦纳米发电机因其制备简单、瞬时功率大、成本低等优势,在环境能量采集和自供电传感器设计方面具有广泛的应用前景。为了激发学生对这一前沿领域的兴趣和科研热情,拓宽学生的知识面,该文设计了基于摩擦发电的高灵敏度自供电加速度传... 摩擦纳米发电机因其制备简单、瞬时功率大、成本低等优势,在环境能量采集和自供电传感器设计方面具有广泛的应用前景。为了激发学生对这一前沿领域的兴趣和科研热情,拓宽学生的知识面,该文设计了基于摩擦发电的高灵敏度自供电加速度传感器。通过选取摩擦静电序列差异较大的摩擦副材料,提高传感器的输出性能。金属质量块置于摩擦副的上表面,通过响应环境振动信号来驱动摩擦层进行接触分离运动,使传感器输出与振动信号振幅对应的电信号。实验结果表明,所研制的传感器无需外界电源供电,其输出灵敏度高达20.4 V/(m·s^–2),可广泛用于实验室物品掉落、倾倒、人体摔倒等振动信号检测。相关教学实验提高了学生的科研素养、创新思维和工程实践能力。 展开更多

关键词 摩擦发电 高灵敏度 自供电传感器 教学实验

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酶生物燃料电池自供能传感器的研究现状及应用 被引量：4

6

作者 宋荣斌 朱俊杰 《分析科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期686-690,共5页

在现代分析领域中,对于生物传感器的要求不断倾向于微型化和便捷化。基于酶型生物燃料电池的自供能传感器在检测目标物的同时可以提供能量,避免了外电源的使用,为生物传感器的微型化和便捷化发展提供了有效途径,日益成为人们关注的焦点... 在现代分析领域中,对于生物传感器的要求不断倾向于微型化和便捷化。基于酶型生物燃料电池的自供能传感器在检测目标物的同时可以提供能量,避免了外电源的使用,为生物传感器的微型化和便捷化发展提供了有效途径,日益成为人们关注的焦点。本文按照设计原理进行分类,对近五年内发展的基于酶型生物燃料电池的自供能传感器进行了综述,并展望了其今后的研究趋势和应用前景。 展开更多

关键词 自供能传感器 酶型生物燃料电池 生物电化学

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用于环境监测的自供电传感器网络分析 被引量：1

7

作者 常兵磊 亓大千 栗腾 《智能城市》 2018年第18期107-108,共2页

当前我国经济建设步伐的逐渐加快,对生态环境建设的要求也在提高。在此背景下,为了增加环境监测中的技术含量,全面提升其监测工作水平,并满足信息化时代的发展要求,则需要对与之相关的自供电传感器网络进行分析,落实好该网络作用下的环... 当前我国经济建设步伐的逐渐加快,对生态环境建设的要求也在提高。在此背景下,为了增加环境监测中的技术含量,全面提升其监测工作水平,并满足信息化时代的发展要求,则需要对与之相关的自供电传感器网络进行分析,落实好该网络作用下的环境监测方面的研究工作。基于此,文章将对用于环境监测的自供电传感器网络进行系统阐述,以便满足环境监测工作高效开展要求。 展开更多

关键词 环境监测 自供电传感器网络 建设步伐 研究

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波浪能量采集及自供能海洋无人机电系统研究进展 被引量：1

8

作者 邹鸿翔 苏昌胜 +2 位作者 赵林川 张文明 魏克湘 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期2115-2131,共17页

海洋环境传感器、航行器/机器人等无人机电系统可用于海洋军事侦察、资源探测、生态监测、海洋大型设备设施状态监测等,有益于海洋生态保护、海洋经济发展和海洋权益维护.长期有效供能是制约海洋无人机电系统在辽阔海域作业的瓶颈难题.... 海洋环境传感器、航行器/机器人等无人机电系统可用于海洋军事侦察、资源探测、生态监测、海洋大型设备设施状态监测等,有益于海洋生态保护、海洋经济发展和海洋权益维护.长期有效供能是制约海洋无人机电系统在辽阔海域作业的瓶颈难题.电池电量有限且污染环境,线缆供电成本高且限制了海洋机电系统的机动性.波浪能是最丰富并且可以被大规模利用的可再生能源之一.将波浪能量转换为电能,可以实现海洋环境机电系统的自供能传感、控制与驱动,具备可持续、灵活便捷和节能环保的优势,有望破解海洋无人机电系统供能瓶颈难题.此外,随着化石能源面临着枯竭和严重的环境问题,开发海洋能源能够缓解能源危机、减少环境污染并促进经济发展.文章全面论述波浪能量采集、基于波浪能量采集的自供能海洋无人机电系统和海洋无人机电系统的研究进展,讨论目前自供能海洋无人机电系统面临的关键挑战并进行展望,为解决海洋无人机电系统长期有效供能难题提供多维度参考,推动自供能传感、控制与驱动等技术的发展与应用,助力海洋无人机电系统应用于深海远海. 展开更多

关键词 波浪能量采集 海洋无人机电系统 自供能传感器 自供能航行器/机器人

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智能轮胎关键监测技术的研究进展 被引量：1

9

作者 宁卫明 郭志刚 +1 位作者 任海宁 郑涛 《橡胶工业》 CAS 2024年第6期474-479,共6页

介绍轮胎力预测、轮胎磨损检测和传感器自供能等智能轮胎关键监测技术的研究进展,并展望智能轮胎监测技术的发展趋势。目前轮胎力预测方法主要有拟合多项式算法和神经网络算法两种,前者大多只是得到径向力,后者可以获得径向力、横向力... 介绍轮胎力预测、轮胎磨损检测和传感器自供能等智能轮胎关键监测技术的研究进展,并展望智能轮胎监测技术的发展趋势。目前轮胎力预测方法主要有拟合多项式算法和神经网络算法两种,前者大多只是得到径向力,后者可以获得径向力、横向力和纵向力;轮胎磨损检测方法主要是神经网络算法,通过分析加速度信号并提取特征值,进行神经网络训练来得到磨损数据;传感器自供能技术当前只是存在于学术层面的研究中,没有应用于实际中。我国互联网技术、大数据和人工智能技术不断发展以及技术实力提升,为智能轮胎监测技术的进一步研究打下了基础。 展开更多

关键词 智能轮胎 监测技术 轮胎力 轮胎磨损 传感器自供能

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基于石墨烯/金纳米粒子/碳化钛复合材料构建双室酶生物燃料电池自供能葡萄糖生物传感器

10

作者 李世宣 蒙化 +6 位作者 尹学虎 易锦飞 马丽红 张艳丽 王红斌 杨文荣 庞鹏飞 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS 2024年第12期31-39,共9页

基于酶生物燃料电池(EBFCs)构建的自供能电化学传感装置具有结构简单、易于小型化及无需外部电源等优势,在生物传感、环境监测和临床诊断等领域具有潜在的应用前景.本文利用石墨烯/金纳米粒子/碳化钛(rGO/AuNPs/Ti_(3)C_(2))纳米复合材... 基于酶生物燃料电池(EBFCs)构建的自供能电化学传感装置具有结构简单、易于小型化及无需外部电源等优势,在生物传感、环境监测和临床诊断等领域具有潜在的应用前景.本文利用石墨烯/金纳米粒子/碳化钛(rGO/AuNPs/Ti_(3)C_(2))纳米复合材料修饰玻碳电极(rGO/AuNPs/Ti_(3)C_(2)/GCE)作为EBFCs阴极,在其表面进一步固定葡萄糖氧化酶(GOx),制得EBFCs生物阳极,进而通过组装EBFCs生物阳极和阴极构建了双室酶生物燃料电池自供能葡萄糖生物传感器(EBFCs-SPGB).当阳极室存在目标物葡萄糖时,生物阳极表面固定的GOx发生酶促反应,催化葡萄糖产生电子并经外电路到达阴极,导致阴极表面Fe(CN)_(6)^(3-)发生还原反应,从而产生电化学响应信号.rGO/AuNPs/Ti_(3)C_(2)纳米复合材料具有优异的导电性、生物相容性和大的比表面积,其协同效应可显著提高GOx负载量和有效促进电子在电极表面的传递.构建的EBFCs-SPGB最大功率输出信号与葡萄糖浓度在0.3~10 mmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.1 mmol/L(S/N=3),可用于人体血清样本中葡萄糖浓度的检测分析. 展开更多

关键词 葡萄糖 纳米复合材料 酶生物燃料电池 自供能电化学传感器

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导电水凝胶基摩擦纳米发电机的性能优化与应用研究进展 被引量：1

11

作者 杨宇 王洋 +3 位作者 刘国龙 吴辰 刘玉 姜炜坤 《中国造纸》 CAS 北大核心 2023年第5期22-36,共15页

近年来,摩擦纳米发电机(TENG)作为新兴的供能装备备受关注,水凝胶作为一种集透明、柔性、导电和自愈合等性能于一体的多功能材料,成为制备TENG的热门材料,本文首先对TENG的基本原理进行了介绍,对水凝胶基TENG在输出性能、环境适应性能... 近年来,摩擦纳米发电机(TENG)作为新兴的供能装备备受关注,水凝胶作为一种集透明、柔性、导电和自愈合等性能于一体的多功能材料,成为制备TENG的热门材料,本文首先对TENG的基本原理进行了介绍,对水凝胶基TENG在输出性能、环境适应性能及自愈合性能等热点研究的最新报道进行了系统的归纳与总结,详述了其在自供电传感器、能量采集设备、生物医疗及人机交互等方面的应用,总结了当前水凝胶基TENG面临的主要挑战,并对其潜在的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 水凝胶 摩擦纳米发电机 自供电传感器 能量收集 生物医疗

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非闭合式磁心感应取能供电模块功率输出研究

12

作者 杨洋 许晓彦 +1 位作者 刘鹏 李伟 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2023年第2期12-19,共8页

为了解决在线监测传感器广泛应用于地下高压交流电缆时的能量供应问题,本文针对电缆附近丰富变化的磁场,设计了非闭合式磁心磁感应取电模块为传感器自供电。通过理论研究和有限元分析仿真建立了磁感应取电模块的功率输出模型,对磁心域... 为了解决在线监测传感器广泛应用于地下高压交流电缆时的能量供应问题,本文针对电缆附近丰富变化的磁场,设计了非闭合式磁心磁感应取电模块为传感器自供电。通过理论研究和有限元分析仿真建立了磁感应取电模块的功率输出模型,对磁心域的尺寸和形状进行优化设计。并用功率密度概念描述磁心的磁感应取电效率,通过等效可抽动式磁心的应用来提高磁心功率密度。再根据要求对绕在磁心上线圈域的匝数和线径进行设计,并基于谐振原理来提高系统带载能力。最后优化设计出适用于电缆的直角形抽动磁心取电模块。磁感应取电模块感应出的电压通过电能变换管理电路来获得稳定可靠的输出电压,可实现在线监测传感器的电源供应自给自足。 展开更多

关键词 高压电缆监测 传感器自供电 非闭合式磁心 磁感应取电模块 功率密度

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推挽式抗磁悬浮气流能量采集器动态稳定性分析

13

作者 张家祥 刘会 +2 位作者 邵航 张龙 苏宇锋 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第11期1817-1824,共8页

为了探究推挽式抗磁悬浮气流能量采集器的动态稳定性,对其进行了力学分析。通过理论分析和数值分析发现,在径向位移一样的情况下,推挽式结构中的悬浮磁体受到的径向恢复力比只有提升磁体的结构更大;在径向位移增幅一样的情况下,推挽式... 为了探究推挽式抗磁悬浮气流能量采集器的动态稳定性,对其进行了力学分析。通过理论分析和数值分析发现,在径向位移一样的情况下,推挽式结构中的悬浮磁体受到的径向恢复力比只有提升磁体的结构更大;在径向位移增幅一样的情况下,推挽式结构中的悬浮磁体受到的轴向力变化比只有提升磁体的结构更小。实验发现,当推挽式结构中的悬浮磁体被体积流量为3000 mL/min的气流吹动时,其最大水平位移为2.27 mm,最大倾斜角度为0.482°,分别仅是只有提升磁体的结构的22.976%和3.998%。进行了只有单侧气流喷嘴工作的气流能量采集实验,发现推挽式结构解决了只有提升磁体的结构无法进行单侧气流能量收集的问题。在只有单侧气流喷嘴工作的情况下,其平均峰值电压达到了0.667 V,平均功率达到了11.68 mW,能量转化率达到了11.82%。研究表明推挽式结构在能量采集领域有更优秀的稳定性。 展开更多

关键词 能量采集器 推挽式结构 抗磁悬浮 动态稳定性 自供电传感器

原文传递

可穿戴设备的能源供给研究进展 被引量：2

14

作者 梁嘉文 李婷婷 +4 位作者 严占林 张斌 曹重阳 傅智芳 陈乃超 《现代纺织技术》 北大核心 2023年第1期28-39,共12页

随着人工智能和物联网技术的快速发展,智能可穿戴技术逐渐成熟并得到了广泛应用,各行业对智能可穿戴设备能源供给的持续性和独立性的需求越来越高。同时,为满足低能耗、高效率的设备要求,开发从人类生理和外部环境直接获取能源,强化能... 随着人工智能和物联网技术的快速发展,智能可穿戴技术逐渐成熟并得到了广泛应用,各行业对智能可穿戴设备能源供给的持续性和独立性的需求越来越高。同时,为满足低能耗、高效率的设备要求,开发从人类生理和外部环境直接获取能源,强化能源供给独立性的技术需求越来越迫切。本文针对可穿戴设备的能源供给进行了综述,首先介绍了微能采集和能量储存两个部分的研究现状,列举了两者集成的应用研究;其次论述了微能采集和能量储存技术与自供电传感器结合的研究方向;最后对可穿戴设备供电的未来发展进行了展望。本文有利于促进可穿戴设备在智能持续化巡检中的应用,为供能行业的创新发展提供参考。 展开更多

关键词 可穿戴设备 集能与储能 自供电传感器 集成技术

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用于收集岸基海浪能的弹簧辅助摩擦纳米发电机 被引量：1

15

作者 徐庆跃 潘远超 +5 位作者 马浩翔 李长征 刘炜灏 薛亮 韩昌报 杨阳 《热带海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期176-183,共8页

海浪能取之不尽,用之不竭,是最重要的可再生能源之一,具有广阔的发掘潜力。本文提出一种用于收集岸基海浪能的新型弹簧辅助摩擦纳米发电机(spring-assisted triboelectric nanogenerator,SS-TENG)。SS-TENG通过“海浪-浮台-弹簧”传动... 海浪能取之不尽,用之不竭,是最重要的可再生能源之一,具有广阔的发掘潜力。本文提出一种用于收集岸基海浪能的新型弹簧辅助摩擦纳米发电机(spring-assisted triboelectric nanogenerator,SS-TENG)。SS-TENG通过“海浪-浮台-弹簧”传动结构实现海浪能的转化,避免了与海水直接接触,减少了腐蚀环境对发电模块的损坏。SS-TENG通过两种方式显著增强了输出性能,一是利用发电模块中弹簧弹性势能的释放增大各个摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator,TENG)单元电极层与介电层的瞬间接触速度,使得单个TENG单元输出的峰值电流(peak current,IP)从7.36μA增加到12.12μA;二是利用发电模块中各个TENG单元间的同步运动,将它们进行简单的并联即可实现输出的大幅增加,使得单个TENG单元输出的IP从12.12μA增加到4个并联的43.86μA。SS-TENG转化成的电能可为数字计算器充电并成功点亮160盏LED灯,验证了SS-TENG的输出能力。SS-TENG结构简单、制作成本低、输出性能及工作的长期稳定性较好,为岸基海浪能的高效收集及自供电传感器发展提供了新的技术手段。 展开更多

关键词 摩擦纳米发电机 接触-分离式 弹性势能 岸基海浪能 自供电传感器

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自供电光电化学传感在食品安全快速检测中的研究进展

16

作者 张晓艺 王小敏 +4 位作者 白宝清 尉立刚 张锦华 郭彩霞 杨钰昆 《分析试验室》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期161-167,共7页

食品安全是重大民生问题,食品安全检测则是食品安全管理的重要环节。发展小型化、低能耗、高灵敏的食品安全快速检测技术不仅符合我国国情,而且在食品安全监管人员进行即时检测方面极具现实意义。自供电光电化学传感是基于光电活性材料... 食品安全是重大民生问题,食品安全检测则是食品安全管理的重要环节。发展小型化、低能耗、高灵敏的食品安全快速检测技术不仅符合我国国情,而且在食品安全监管人员进行即时检测方面极具现实意义。自供电光电化学传感是基于光电活性材料发生光诱导电子-空穴转移的分析方法,它将从环境中获取的太阳能转化为维持传感器运行的电能,替代了对传统电池的使用,有利于设备无线化、便携化和低耗能。同时,它无需施加电压即可实现对目标物的检测,避免了溶液中还原产物的氧化造成的信号不稳定,从而提高传感检测的灵敏度和在生物分子检测中的应用。本文总结了自供电光电化学传感器的机制、分类及其在食品安全快速检测中的研究进展,探讨了该类无线、可持续、低能耗传感器在现场检测中的应用前景,为食品安全快速检测提供有效的技术支持。 展开更多

关键词 食品安全 自供电光电化学传感器 食品安全危害因子

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包缠复合纱摩擦纳米发电机的制备及其电学性能 被引量：1

17

作者 马丽芸 吴荣辉 +2 位作者 刘赛 张玉泽 汪军 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期53-58,共6页

为制备基于涤/棉与导电锦纶长丝包缠复合纱的摩擦纳米发电机,以涤/棉混纺纱为皮层,导电锦纶长丝为芯层,通过空芯锭花式加捻技术,将涤/棉混纺纱均匀包缠在导电锦纶长丝上,得到基于复合纱的摩擦纳米发电机。通过研究基于包缠复合纱的摩擦... 为制备基于涤/棉与导电锦纶长丝包缠复合纱的摩擦纳米发电机,以涤/棉混纺纱为皮层,导电锦纶长丝为芯层,通过空芯锭花式加捻技术,将涤/棉混纺纱均匀包缠在导电锦纶长丝上,得到基于复合纱的摩擦纳米发电机。通过研究基于包缠复合纱的摩擦纳米发电机的电量输出性能,结果表明:该摩擦纳米发电机具有优异的电学能量输出性能,其电量输出值随着复合纱长度的增加而增加,25 cm长可产生23.44 V的开路电压,短路电流和短路电荷量分别可达76.19 nA和7.86 nC;接触分离频率在0.5~2.5 Hz范围内,输出电量值随着频率的升高而不断增加;该发电机在1 Hz频率条件下循环1000次具有极好的稳定性。此类基于复合纱的摩擦纳米发电机可作为自供电传感器,用于摩斯密码的信息传递。 展开更多

关键词 包缠复合纱 空芯锭花式捻线机 摩擦纳米发电机 自供电传感器 智能纺织品

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基于激光诱导石墨烯电极的摩擦纳米发电机 被引量：3

18

作者 李昌恒 黄正勇 +3 位作者 李剑 陶璐琪 夏圣垣 李稳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期2033-2040,共8页

随着物联网和人工智能的迅速发展,传感器的供能问题成为限制电力物联网进一步发展的关键因素之一。摩擦纳米发电机作为一种高效、环保、低成本的收集环境能量的新技术,在自供电传感领域具有优势明显的应用潜力。为此介绍了一种基于激光... 随着物联网和人工智能的迅速发展,传感器的供能问题成为限制电力物联网进一步发展的关键因素之一。摩擦纳米发电机作为一种高效、环保、低成本的收集环境能量的新技术,在自供电传感领域具有优势明显的应用潜力。为此介绍了一种基于激光诱导石墨烯电极的摩擦纳米发电机,使用石墨烯电极代替传统的金属电极,不但大大简化了摩擦纳米发电机的制备工艺,降低了摩擦纳米发电机的生产成本,同时还拥有优异的输出性能,在80MΩ的阻抗下的功率可达456.3 mW/m^(2)。对基于激光诱导石墨烯电极的摩擦纳米发电机进行了基础输出性能测试,探究了激光功率对其输出性能的影响,并可用其监测门、抽屉等可活动物体的开关状态。该研究有利于推动摩擦纳米发电机的大规模应用,为解决电力物联网的传感器供能问题提供了一个新的思路。 展开更多

关键词 摩擦纳米发电机 激光诱导石墨烯 自供电传感器 智能电网 状态监测

原文传递

酶生物燃料电池的研究进展 被引量：1

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作者 苗昆鹏 闫龙 +1 位作者 马鹏程 马晓燕 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第3期406-409,423,共5页

总结了近年来构筑酶生物燃料电池(EBFC)的碳基纳米材料、金属纳米粒子、导电纳米杂化材料及其电极、电池性能,指出使用导电纳米杂化材料的3D生物电极设计EBFC是未来的发展方向,3D生物电极结合了碳纳米材料和金属纳米粒子的优点,使其具... 总结了近年来构筑酶生物燃料电池(EBFC)的碳基纳米材料、金属纳米粒子、导电纳米杂化材料及其电极、电池性能,指出使用导电纳米杂化材料的3D生物电极设计EBFC是未来的发展方向,3D生物电极结合了碳纳米材料和金属纳米粒子的优点,使其具有更高的比表面积和酶负载量,可以提高EBFC的电流密度和输出功率;此外,EBFC在可植入器件和可穿戴设备电源以及自供能传感器、有机废水处理方面都展现出良好的应用前景。 展开更多

关键词 酶燃料电池 纳米材料 可植入器件 可穿戴设备 自供能传感器 有机废水处理

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基于横向磁通电机的派生能量收集研究

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作者 Lukas BRANDL Ralf SAUERWALD Hans-Christian REUSS 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期181-185,共5页

为了监测汽车电机的工作情况需要应用各类传感器,其中的挑战之一是为在旋转部件上布置的传感器提供电能。通过使用能量收集器,可以将电机中的寄生能量如电磁能和动能收集、转化为电能并储存,存储的电能可用来操作传感器。因此,本文以电... 为了监测汽车电机的工作情况需要应用各类传感器,其中的挑战之一是为在旋转部件上布置的传感器提供电能。通过使用能量收集器,可以将电机中的寄生能量如电磁能和动能收集、转化为电能并储存,存储的电能可用来操作传感器。因此,本文以电机转子为重点,对一台横向磁通机进行研究,其中能量收集器用于收集足够的能量,并为一个温度传感器以及低功耗蓝牙非接触数据传输供电。为此,本文计算了当能量收集器被放置在横向磁通电机转子上时,在运行和生产过程中可望收集到的能量值。 展开更多

关键词 自供能传感器 能量收集 电动机

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