Multifunctional Triboelectric Metamaterials with Unidirectional Charge Transfer Channels for Linear Mechanical Motion Energy Harvesting
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Conventional triboelectric generators (TEGs) have been developed to mainly harvest the energy of linear mechanical motions and convert it usually into oscillating or pulsive, but not sustainable, electrical outputs. In this study, unidirectional charge transfer mechanisms are introduced to develop a triboelectric mechanical metamaterial (TMM) with sustainable electrical outputs. Density functional theory and experimental analyses demonstrate three minimum necessary components of TMMs fabricated by only two triboelectric materials (i.e., copper and PTFE) to generate sustainable electrical outputs. Under a wide range of compression‐tension strain of ±50%, the maximum open‐circuit voltage, short‐circuit current, and volumetric power density are 3860 V, 8 µA, and 365.3 kW m −3 , respectively. Different from most conventional cellular solids, the mechanical energy dissipation of the TMMs increases quadratically with the unit cell number. High volumetric electromechanical efficiency is achieved when the unit cell is miniaturized. In addition to energy harvesting and mechanical energy dissipation, TMMs can sense the displacement by counting the number of distinctive peaks in the short‐circuit charge transfer or reaction force versus time curves. The extreme electromechanical functionalities of the TMMs facilitate their applications in intelligent suspension systems, miniaturized green power sources, and self‐sensing energy harvesters.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».