34、能量收集：能源、激励类型与转换机制

能量收集：能源、激励类型与转换机制

1. 能源来源

能源来源多种多样，不同的能源可用于不同的能量收集场景，以下是一些常见的能源及其相关应用：
| 能源来源 | 相关应用标题 |
| — | — |
| 雨滴与阳光 | 自清洁混合能量收集器，可利用雨滴和阳光发电 |
| 人类 | 用于生物医学应用的压电能量收集器；基于纤维的人体能量收集转换设备；优化压电悬臂梁方向以收集人体行走能量；形状记忆聚合物用于人体运动能量收集和自供电机械传感；基于界面结构变形的摩擦纳米发电机接触压力对输出电压的影响 |
| 机器 | 汽车悬架的能量收集潜力；用于轮胎无线传感器的压电能量收集系统的开发；车辆悬架系统能量收集的新方法：半车模型；不同道路模式下能量收集灵敏度分析及潜在功率和整车动力学评估 |
| 结构 | 基于振动能量收集的运营桥梁在强迫振动和列车通过时的监测；道路和桥梁中不同应用的能量收集技术综合综述；通过电磁减速带从道路路面收集动能 |

2. 激励类型

激励类型决定了能量转换的机制，它是能源的最终效应，可转化为流体流、振荡、冲击或运动等不同形式。常见的激励类型如下：
- 流体 ：Dongwhi Choi 等人实现了一种摩擦电装置，利用液体（水）与固体（具有疏水特性的铝管）的接触。铝管先经乙醇和去离子水清洗，再用草酸在 70V 下进行 6 小时阳极氧化处理。摩擦电产生过程类似注射器，使管内水上升和下降，当水与带负极性的摩擦电材料接触时，材料界面感应出负电荷，水界面感应出正电荷。另一种由“裸”铝管和特氟龙涂层铝管组成，中间用绝缘体隔开，通过手动搅拌，在 13Hz 频率下可产生 1.3μA