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公开(公告)号：CN113679123B
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202110978069.1
申请日：2021-08-23
申请人： 电子科技大学
摘要： 本发明提供一种自驱动呼吸监测的智能口罩及制备方法，该智能口罩利用人体呼吸时口罩形变导致纺织纤维之间互相摩擦为呼吸监测供能，智能口罩由两种摩擦极性不同的织线通过一定编织方法构成，其中一种织线在气敏导电聚合物悬浮液沉浸后的纺丝编制组成，而另一种织线由摩擦电极序不同的纺丝编制而成；同传统的呼吸监测手段相比，该发明利用了呼吸气体化学吸附时的电荷转移调控纺丝导电率，进而调控发电机的输出性能，将气体吸附过程主动地反应到摩擦纳米发电机的输出电信号里，因此不需要额外的供电系统就能实时地测得呼出气体中待测气体的浓度。制备过程简单，充分依附人体呼吸过程中持续不断的机械能，完全不需要外界供电。
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公开(公告)号：CN111245282A
公开(公告)日：2020-06-05
申请号：CN202010072603.8
申请日：2020-01-21
申请人： 电子科技大学
IPC分类号： H02N1/04
摘要： 本发明提供一种可重构风能能量收集-存储一体式单元及其制备方法、以及进行风能能量收集-存储的方法，包括：支撑框架、铁电摩擦电耦合功能薄膜、金属电极，铁电摩擦电耦合功能薄膜包括从上到下堆叠在一起的负性摩擦起电层、铁电材料层、正性摩擦起电层，使铁电摩擦电耦合功能薄膜与两个金属电极分离的时候，构成能量收集单元用于收集风能；使两层金属电极与负性摩擦起电层、铁电材料层、正性摩擦起电层构成的三明治结构紧密接触时，整个单元构成了平板电容器，用以存储在正性摩擦起电层、负性摩擦起电层上的摩擦极化电荷。该器件可通过结构上的重构分别实现能量收集和能量存储这两种功能，制备过程简单、结构新颖、成本低廉、实用性高。
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公开(公告)号：CN111624240B
公开(公告)日：2021-12-17
申请号：CN202010391247.6
申请日：2020-05-11
申请人： 电子科技大学
摘要： 本发明涉及一种感知/换能耦合自驱动气体传感器及其制备方法，传感器结构从下到上包括柔性基底，柔性叉指电极，介电聚合物基气敏材料与压电陶瓷颗粒组成的气敏复合薄膜。本发明将气敏材料和压电换能材料集成在一起，充分融合了介电气敏聚合物室温气体探测、柔性，以及压电陶瓷高压电响应的特点，利用外力激励促使气敏与换能交叉耦合并“无源”地转化为探测电信号，实现气敏/换能耦合自驱动气体检测，解决了当今绝大多数气体传感器的“气敏”与“换能”过程都是独立、割裂的问题。本发明提出气敏与换能同时同地地交叉耦合，并实现协同增效，具有零功耗、高灵敏、柔性化、便于集成等特点，可用于自驱动环境监控和人体生理监测，无需配备电源。
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公开(公告)号：CN111781271A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN202010672129.2
申请日：2020-07-14
申请人： 电子科技大学
IPC分类号： G01N29/036
摘要： 本发明涉及一种柔性声表面波气体传感器，属于传感器技术领域。本发明的柔性声表面波气体传感器，通过高压电系数的压电陶瓷与具有室温气敏特性的柔性介电气敏聚合物的复合，在机电耦合的过程中实现气体探测和信号换能输出的协同进行。通过压电陶瓷-介电气敏聚合物复合材料的构筑，充分地发挥并融合两者的优势与特点，使得气体探测与压电换能同时同地进行，从而简化了器件结构，实现了气体探测与压电换能的结构与功能耦合。此外，由于气体反应将影响复合材料的声阻抗，复合材料的谐振频率也将随之变化，从而引起叉指换能器检测声表面波频率或者相位的变化，进而可以推算出外界气氛的浓度，实现了气体的高灵敏度及稳定探测。
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公开(公告)号：CN111245081B
公开(公告)日：2023-06-20
申请号：CN202010072203.7
申请日：2020-01-21
申请人： 电子科技大学
摘要： 本发明提供一种自供能汽车尾气传感器及其制备方法、以及汽车尾气收集的方法，包括：支撑框架、铁电摩擦电耦合功能薄膜、金属电极，铁电摩擦电耦合功能薄膜包括从上到下堆叠在一起的负性摩擦起电层、铁电复合材料层、正性摩擦起电层，汽车尾气从铁电摩擦电耦合功能薄膜和金属电极之间的间隙进入，铁电摩擦电耦合功能薄膜的活动端在气流冲击下上下摆动，与上电极接触摩擦或与下电极接触摩擦。该传感器制备过程简单、结构新颖、成本低廉、实用性高。
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公开(公告)号：CN111277166B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202010072136.9
申请日：2020-01-21
申请人： 电子科技大学
摘要： 本发明提供一种可重构汽车振动能能量包及其制备方法和进行机械振动能收集‑存储的方法，从上到下依次为铁块、上衬底、上金属电极、负性摩擦材料层、铁电材料层、正性摩擦材料层、下金属电极、下衬底，负性摩擦材料层、铁电材料层、正性摩擦材料层从上到下堆叠在一起构成铁电摩擦电耦合功能薄膜，摩擦材料层和金属电极之间设有弹性支撑结构，本发明利用正反面异号的摩擦电荷形成的电场将铁电材料极化，而铁电材料中的剩余极化将增强摩擦材料层的起电能力，使其表面带有更多的摩擦电荷。该两种效应互相耦合增强，有效地提升了摩擦发电机输出效率。该器件可通过结构上的重构分别实现能量收集和能量存储这两种功能。
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公开(公告)号：CN111948256B
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202010798553.1
申请日：2020-08-11
申请人： 电子科技大学
摘要： 本发明涉及一种热电自驱动机动车NO2传感器，其通过机动车热部件排放尾气与外界空气之间的温差自驱动机动车NO2检测。具体的，传感器中的热端电极与机动车的热部件接触，当热端电极接触的NO2尾气温度高于冷端电极接触的外界空气时，P型热电纳米线阵列和N型热电气敏复合纳米线阵列基于塞贝克效应会自发产生接触电势差，从而使冷端电极自发地输出热电信号，无需电源供给；当NO2传感器接触机动车尾气时，气体分子吸附会改变N型热电气敏复合纳米线阵列中的自由电子数目，从而改变费米能级，引起塞贝克系数改变，进而影响热电信号的改变。因此，热电电流和热电电压随着机动车废气中NO2浓度的变化而变化，所以可以通过热电信号的变化推测出机动车废气浓度。
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公开(公告)号：CN111245282B
公开(公告)日：2023-06-16
申请号：CN202010072603.8
申请日：2020-01-21
申请人： 电子科技大学
IPC分类号： H02N1/04
摘要： 本发明提供一种可重构风能能量收集‑存储一体式单元及其制备方法、以及进行风能能量收集‑存储的方法，包括：支撑框架、铁电摩擦电耦合功能薄膜、金属电极，铁电摩擦电耦合功能薄膜包括从上到下堆叠在一起的负性摩擦起电层、铁电材料层、正性摩擦起电层，使铁电摩擦电耦合功能薄膜与两个金属电极分离的时候，构成能量收集单元用于收集风能；使两层金属电极与负性摩擦起电层、铁电材料层、正性摩擦起电层构成的三明治结构紧密接触时，整个单元构成了平板电容器，用以存储在正性摩擦起电层、负性摩擦起电层上的摩擦极化电荷。该器件可通过结构上的重构分别实现能量收集和能量存储这两种功能，制备过程简单、结构新颖、成本低廉、实用性高。
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公开(公告)号：CN111948256A
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN202010798553.1
申请日：2020-08-11
申请人： 电子科技大学
摘要： 本发明涉及一种热电自驱动机动车NO2传感器，属于传感器和纳米材料领域。本发明的传感器通过机动车热部件排放尾气与外界空气之间的温差自驱动机动车NO2检测。具体的，传感器中的热端电极与机动车的热部件接触，当热端电极接触的NO2尾气温度高于冷端电极接触的外界空气时，P型热电纳米线阵列和N型热电气敏复合纳米线阵列基于塞贝克效应会自发产生接触电势差，从而使冷端电极自发地输出热电信号，无需电源供给；当NO2传感器接触机动车尾气时，气体分子吸附会改变N型热电气敏复合纳米线阵列中的自由电子数目，从而改变费米能级，引起塞贝克系数改变，进而影响热电信号的改变。因此，热电电流和热电电压随着机动车废气中NO2浓度的变化而变化，所以可以通过热电信号的变化推测出机动车废气浓度。
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公开(公告)号：CN111624240A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010391247.6
申请日：2020-05-11
申请人： 电子科技大学
摘要： 本发明涉及一种感知/换能耦合自驱动气体传感器及其制备方法，传感器结构从下到上包括柔性基底，柔性叉指电极，介电聚合物基气敏材料与压电陶瓷颗粒组成的气敏复合薄膜。本发明将气敏材料和压电换能材料集成在一起，充分融合了介电气敏聚合物室温气体探测、柔性，以及压电陶瓷高压电响应的特点，利用外力激励促使气敏与换能交叉耦合并“无源”地转化为探测电信号，实现气敏/换能耦合自驱动气体检测，解决了当今绝大多数气体传感器的“气敏”与“换能”过程都是独立、割裂的问题。本发明提出气敏与换能同时同地地交叉耦合，并实现协同增效，具有零功耗、高灵敏、柔性化、便于集成等特点，可用于自驱动环境监控和人体生理监测，无需配备电源。
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