5、助力无线传感器网络与物联网：基于拉伸应变的能量收集优化策略

助力无线传感器网络与物联网：基于拉伸应变的能量收集优化策略

在无线传感器网络和物联网的发展进程中，能量供应始终是一个关键问题。为了提高环境应变能量收集效率，人们提出了多种拉伸应变设计方案。接下来，我们将深入探讨这些设计的原理、实验过程以及结果分析。

1. 旋转六边形与旋转三角形设计

旋转六边形设计在极低应变振幅环境（约 200με）下，有望提高能量收集器的输出。不过，前提是这些激励能够提前被准确知晓。若预期的最大振幅远小于此，该设计可能会实现本章所讨论的所有设计中最高的增益。

旋转三角形设计由规则排列成 120°的半椭圆构成的三尖狭缝形成等边旋转三角形。在张力作用下，三角形会向外旋转，使孔洞扩张，从而呈现出拉伸应变行为。

旋转三角形模型的参数与旋转六边形类似，包括：
- hA ：半长孔长度（即从孔中心到尖端的长度）
- hb ：半椭圆狭缝的半短宽度
- R ：网格比率（决定孔间距）
- j ：孔网格与基板之间的角度

参数	参数值	优化范围	单位
狭缝长度 hA	10, 5, 3	2.5 - 15	mm