综述：摩擦电纳米发电机促进了自供电传感和智能监测的应用 崔英轩（Yingxuan Cui）、 杨涛（Tao Yang）、 罗洪春（Hongchun Luo） 郑玉生（Yusheng Zheng）

《Sensors》：Triboelectric Nanogenerators Promote Self-Powered Sensing and Intelligent Monitoring Yingxuan Cui, Tao Yang, Hongchun Luo and Yusheng Zheng

　　

摘要

在全球能源结构低碳化、分布式能源转型以及低功耗电子设备和传感器网络快速发展的背景下，微能源供应和智能传感技术已成为限制其大规模应用的关键瓶颈。摩擦电纳米发电机（TENGs）凭借与多种材料的兼容性以及适应灵活和微型化制造的优势，能够高效地收集环境中广泛存在的低频、低幅度的机械能。此外，它们具备自供电传感特性，其输出信号与外部物理量直接相关，这在微/纳米能源和智能监测领域展现出独特的优势。本文系统地回顾了TENGs的研究进展，阐明了其工作原理和能量产生机制，总结了材料设计、结构优化和提高能量收集效率的策略，并概述了当前自供电传感技术的现状。文章重点介绍了TENGs在无人机、海洋环境、基础设施和可穿戴设备等智能监测场景中的工程应用。针对集成能源收集-传感-监测系统中存在的技术瓶颈和理论挑战，本文展望了高性能、高度集成和智能化的发展趋势，为TENGs在微能源供应和智能监测领域的基础研究和工程应用提供了宝贵的见解。