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自供電式壓力傳感器
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
作為信息監測的窗口，壓力傳感器在我們生活中的應用越來越廣泛。通過壓力傳感器我們可以實現人體活動狀態和電池內部健康狀況的實時監測，以及潮汐洋流的經過、水位的漲落等，從而對危險情況作出判斷。根據傳感機理壓力傳感器可分為摩擦電型、壓電型、電容型及壓阻型四大類，其中電容型和壓阻型傳感器的探測范圍限制于低壓探測，嚴重制約其在高壓范圍中的應用，且需外接電源不適用于長期監測。摩擦電型和壓電型傳感器具有自供電功能，但這兩類傳感器不適用于靜壓探測。并且，目前以上四類傳感器均不能直接應用于電解液環境中，器件封裝導致傳感器靈敏度受限是目前的痛點難題之一。
華中科技大學
2022-07-27
無線自供電液體泄漏報警傳感器
本技術將自供電器件與超級電容器、藍牙信號傳輸裝置集成，成功制備液體泄漏檢測器件。探究了電容的充電穩壓機制在器件集成中的應用，在器件在接觸到漏水后產生電壓和電流為超級電容器充電，將峰值電壓保持30 s以上，使能量收集芯片接收足夠高的能量，激活并發送2 V以上電壓脈沖信號，驅動藍牙信號傳輸裝置將漏水信號傳送到中繼點和云端，為用戶提供漏水警報。
一、項目分類
顯著效益成果轉化
二、成果簡介
1.采用碳納米材料-Mg自供電器件替代傳統的電池，可以做到遇水發電、不遇水不耗電，兼具對液體和濕氣的傳感功能，同時能夠長時間工作。在傳感器表面滴水100 μL后可以產生高達2.65 V的峰值開路電壓和10 mA以上的峰值短路電流，并且能夠在2 V的開路電壓或1 mA的短路電流下，保持2小時以上的穩定輸出；在80%以上濕度環境下可以產生1 V以上的開路電壓和100 μA以上的短路電流，對環境濕氣、濕度變化響應迅速（響應時間<2 s）。
2.碳納米材料-Mg器件濕氣自發電機理是電化學放電和碳納米材料贗電容放電的疊加效應。氧等離子體活化碳納米材料-Mg器件可以產生超過Mg還原電勢的峰值電壓，同時具有極高的響應靈敏度，是由于碳納米材料表面的含氧官能團在電化學反應中部分還原放電，產生了贗電容效應，產生的電壓與Mg的化學電勢疊加，使峰值電壓提高。此外，由于贗電容放電在碳納米材料與水接觸時立刻發生，因此可以大大提高器件的電壓響應靈敏度，響應時間小于10 ms。
3.將自供電器件與超級電容器、藍牙信號傳輸裝置集成，成功制備液體泄漏檢測器件，如圖所示。探究了電容的充電穩壓機制在器件集成中的應用，在器件在接觸到漏水后產生電壓和電流為超級電容器充電，將峰值電壓保持30 s以上，使能量收集芯片接收足夠高的能量，激活并發送2 V以上電壓脈沖信號，驅動藍牙信號傳輸裝置將漏水信號傳送到中繼點和云端，為用戶提供漏水警報。
哈爾濱工業大學
2022-08-15
一種用于邊坡綠化的自供水裝置
本實用新型公開了一種用于邊坡綠化的自供水裝置，通過收集雨季降水并儲存于坡面以下的儲水管中，旱季以毛細方式緩慢釋放儲水管中的水到坡面植土層，用于解決坡面土體覆蓋層薄或半干旱地區坡面綠化供水問題。該自供水裝置包括集水系統、儲水系統和供水系統。所述集水系統包括坡面導水溝槽、導水體；所述儲水系統包括儲水管、過濾層和蓋板；所述供水系統由毛細管組成，毛細管的一端深入儲水管的底部，另一端處于需要濕潤的土壤層中，利用毛細作用緩慢釋放儲水管中的水到需要供水的植被根部土壤中，高效利用水資源，防止干旱季節植被枯死。
浙江大學
2021-04-13
一種組合式智能自供電減振鏜桿
本發明公開了一種組合式智能自供電減振鏜桿，包括鏜桿、第一壓電陶瓷片、第二壓電陶瓷片、電流變液、大質量塊、定位檔環、小質量塊、第三壓電陶瓷片、密封檔環、控制器、端蓋，第三壓電陶瓷片內部設有小質量塊，所述電流變液設置在第一壓電陶瓷片和第二壓電陶瓷片之間，大質量塊設置在第二壓電陶瓷片內部，所述控制器利用端蓋固定在鏜桿的尾部，所述第三壓電陶瓷片的內、外表面與控制器相連形成檢測回路，所述第一壓電陶瓷片的外表面和第二壓電陶瓷片的內表面與控制器相連形成自供電控制回路，控制器根據檢測回路計算出鏜桿的振動狀態，對施加在電流變液上的電場進行控制，改變電流變液的阻尼和剛度，使吸振器工作在最佳減振狀態。
東南大學
2021-04-13
一種具備自供能電子顯示元件的復合包裝產品
本發明公開了一種具備自供能電子顯示元件的復合包裝產品， 包括相互對齊粘附的下側層狀結構和上側層狀結構，并且在上下側層 狀結構的中間部位之間設置有各種不同構造的柔性發電單元；由此可 以僅通過對上下側層狀結構的按壓動作，即可為暴露于上側層狀結構 的電子顯示元件提供電源。通過本發明，能夠有效實現電子顯示元件 的自功供電能，同時具備結構精巧、便于制備、靈敏度高、發電功率 大和適用性強等優點。
華中科技大學
2021-04-14
具有多種發電方式的手捏式自供電手電筒
本發明公開了一種具有多種發電方式的手捏式自供電手電筒，包括外殼和內部腔體，外殼上設有開關(1)、聚光透鏡(2)和手捏發電手柄(3)；內部腔體中包括LED燈板(8)、電路板(7)、齒輪與齒條傳動裝置、可充放電蓄電池、電磁轉換發電裝置(9)和壓電發電裝置；齒輪與齒條傳動裝置包括一根雙面帶齒的齒條(5)、兩個變速齒輪、一個復位彈簧(12)，通過捏動手捏發電手柄(3)帶動齒條(5)運動，齒條(5)帶動變速齒輪運動，兩個變速齒輪分別在電磁轉換發電裝置和壓電發電裝置中發揮作用實現機械能到電能的裝換。本發明的手電筒具有電磁轉換發電裝置、壓電發電裝置和傳統的市電接入等多種充電方式，使用方便，能量來源綠色環保。
西南交通大學
2016-10-19
面向物聯網的具有自供電功能的BJT管放大器
本發明提供的面向物聯網的具有自供電功能的BJT管放大器，主要包括：具有熱電轉換功能的BJT、電阻、電容、穩壓電路和大電容充電電池等。其中，當BJT管放大器正常工作時，具有熱電轉換功能的BJT上的36個熱電偶根據Seebeck效應產生塞貝克電壓，實現了熱能到電能的直接轉換，輸出塞貝克電壓到穩壓電路和大電容，可以進行電能存儲，通過檢測存儲電量的大小，從而檢測熱耗散功率的大小。將產生的塞貝克電壓輸入到穩壓電路和大電容，輸出穩定的直流電壓，為BJT放大器供電，實現了自供電和綠色能源的可持續。同時，廢熱得到了有效回收，增強了其散熱性能，提高了可靠性，延長了使用壽命。
東南大學
2021-04-11
一種自供能miRNA生物傳感器的制備方法
本發明公開了一種自供能miRNA生物傳感器的制備方法。它是基于酶生物燃料電池（EBFC）輸出性能的變化實現miRNA的檢測。自供能傳感的設計主要集中于EBFC的陰極，將電子受體[Fe(CN)6]3?包覆于介孔硅孔徑內部，目標miRNA的互補鏈（ssDNA）封口。目標miRNA與其互補鏈的雜交配對形成剛性雙螺旋結構后，脫離MSN表面，孔內的[Fe(CN)6]3?由于擴散作用釋放到體系中，導致EBFC的開路電壓變化，實現miRNA的檢測。該傳感器檢測過程中無需額外供電設備、組裝簡單方便、成本低廉、抗干擾能力強，DNA鏈的互補配對效應使該傳感器具有高選擇性，因此，該發明構建自供能miRNA生物傳感器能實現miRNA簡單、快速、靈敏、高效檢測。
青島農業大學
2021-04-13
一種用于汽車懸架的自供能磁流變減振器系統
本發明公開了一種用于汽車懸架的自供能磁流變減振器系統，包括磁流變減振器、振動能量回收裝置、能量管理單元以及控制單元；振動能量回收裝置可以回收汽車的振動能，所回收的能量以電的形式通過能量管理單元為磁流變減振器和控制單元供電，多余的電能儲存在車載電池中；當車輛起步或者車輛振動比較平緩時，能量管理單元利用車載電池的電能為磁流變減振器和控制單元供電；控制單元根據汽車的運行狀態和行駛路況實時、連續、無級調節磁流變減振器的阻尼，進而改善汽車的行駛平順性和操縱穩定性。該新型減振器系統結構簡單、小巧，能耗低、效率高，成本低廉，易于實現。
西南交通大學
2016-10-14
何志祝教授在自供電柔性可穿戴傳感技術方面取得進展
提出的磁顆粒鍍層技術，有效解決了相變材料和磁性顆粒界面潤濕難題。基于MTPCM，設計出高能效熱電-高儲熱復合微供能系統，統籌兼顧了熱電輸出穩定性和最大化，證實了自供電溫濕度無線傳感系統持續工作的可行性。
中國農業大學
2022-05-31