Bimetallic nanoporous carbon-based direct-current triboelectric nanogenerators for biomechanical energy harvesting and sensing
Notice bibliographique
Résumé
A high-power density direct current triboelectric nanogenerator (DC-TENG) presents a promising solution for sustainable and distributed energy supply in the Industry 4.0 era. This study introduces a contact-separation mode DC-TENG that incorporates core-shell metal-organic framework-derived bimetallic nanoporous carbon (BNPC) as a functional nanofiller in the negative elastomer tribo-layer, significantly enhancing its performance. The BNPC's high surface area and porosity improve dielectric properties and charge trapping, while its bimetallic components suppress charge recombination through interfacial polarization effects. A Kapton-based mechanical rectifier is integrated to enable direct DC output, simplifying system design and enhancing energy utilization. The optimized BNPC@elastomer composite-based DC-TENG (BNDC-TENG) achieves a peak power density of 6.32 W/m 2 . The device demonstrates remarkable durability over 43,000 cycles and can directly charge capacitors and power small electronics. The BNDC-TENG efficiently harvests biomechanical energy from human motion and functions as a self-powered sensor for real-time activity monitoring, including walking and running detection. This work introduces innovative materials and simplified architecture for high-performance DC-TENGs, advancing sustainable energy harvesting and next-generation self-powered sensing applications.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».