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 machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».