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摩擦纳米发电机理论与技术 第2卷：微纳能源


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摩擦纳米发电机理论与技术 第2卷：微纳能源
  • 书号：9787030810168
    作者：王中林等
  • 外文书名：
  • 装帧：圆脊精装
    开本：16
  • 页数：369
    字数：563000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2025-06-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥238.00元
    售价： ￥188.02元
  • 图书介质:
    纸质书

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摩擦纳米发电机由王中林小组于2012年在国际上首先发明，目的是利用摩擦起电效应和静电感应效应的耦合把微小的机械能转换为电能。这是一项颠覆性的技术并具有史无前例的输出性能和优点，近些年来，其理论体系和应用技术都发展迅速。《摩擦纳米发电机理论与技术》系列全面涵盖了摩擦纳米发电机的系统理论及其带来的快速发展的各个领域的技术应用总结。全书共4卷、53章。第1卷主要介绍其理论与技术基础，第2卷展现了其在微纳能源领域的尖端应用，第3卷主要介绍其在收集蓝色能量、环境能量方面的前沿应用，第4卷主要介绍其作为传感器与高压电源的前沿应用。这些应用领域涉及能源、环境、医疗植入、人工智能、可穿戴电子设备及物联网等众多方向。本分册涵盖第2卷内容。
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    前言
    第17章 用于植入式医疗的摩擦纳米发电机 1
    17.1 引言 1
    17.2 植入式医疗中摩擦纳米发电机的特点 3
    17.3 应用 4
    17.3.1 生物力学能量采集 4
    17.3.2 生理信号采集 7
    17.3.3 电刺激治疗 13
    17.4 结论 18
    参考文献 19
    第18章 用于医疗的摩擦纳米发电机 24
    18.1 引言 24
    18.2 可穿戴摩擦纳米发电机 26
    18.2.1 生理信号监测 26
    18.2.2 治疗 33
    18.2.3 电源 41
    18.3 植入式摩擦纳米发电机 47
    18.3.1 生物监测 47
    18.3.2 治疗学 50
    18.3.3 电源 55
    18.4 结论 58
    参考文献 59
    第19章 用于可穿戴电子产品的摩擦纳米发电机 63
    19.1 引言 63
    19.2 摩擦电纺织品 66
    19.3 摩擦电织物和纱线的对比 67
    19.4 摩擦电纱线的制备 70
    19.5 提高摩擦电纱线输出功率的策略 71
    19.6 静电纺丝法制备摩擦电纤维 72
    19.7 摩擦电纱线的导电芯纱 74
    19.8 摩擦电纱线—案例研究 76
    19.9 结论 78
    参考文献 78
    第20章 用于交通运输领域的摩擦纳米发电机 84
    20.1 引言 84
    20.2 智能交通运输系统中的摩擦纳米发电机 85
    20.2.1 陆路交通运输中的摩擦纳米发电机 85
    20.2.2 水路交通运输中的摩擦纳米发电机 96
    20.2.3 航空交通运输中的摩擦纳米发电机 103
    20.3 结论 105
    参考文献 106
    第21章 用于信息安全与身份识别的摩擦纳米发电机 110
    21.1 引言 110
    21.2 摩擦纳米发电机应用于信息安全 113
    21.2.1 用于信息安全的摩擦纳米发电机编码技术 113
    21.2.2 用于信息安全的摩擦纳米发电机传感技术 118
    21.3 摩擦纳米发电机应用于身份识别 125
    21.3.1 基于摩擦纳米发电机的模拟识别技术 125
    21.3.2 基于摩擦纳米发电机的数字识别技术 128
    21.4 基于摩擦纳米发电机的单片全集成智能微系统应用于信息安全与身份识别
    134
    21.5 结论 138
    参考文献 139
    第22章 用于物联网的摩擦纳米发电机 143
    22.1 引言 143
    22.1.1 物联网 143
    22.1.2 摩擦纳米发电机作为物联网传感器 144
    22.2 摩擦纳米发电机在物联网中的应用 145
    22.2.1 智能家居 145
    22.2.2 人机交互 152
    22.2.3 无线供电和通信 160
    22.2.4 远程医疗 162
    22.3 摩擦纳米发电机在物联网中应用的挑战 162
    22.4 结论 163
    参考文献 163
    第23章 摩擦纳米发电机与自驱动电化学 168
    23.1 引言 168
    23.2 基本模式和理论 169
    23.2.1 自驱动电解 169
    23.2.2 自驱动阴极保护 170
    23.2.3 自驱动阳极氧化 171
    23.3 自驱动电化学的应用 172
    23.3.1 自驱动电解水和海水淡化 172
    23.3.2 自驱动污水处理 174
    23.3.3 自驱动金属表面腐蚀防护 176
    23.3.4 自驱动空气净化 177
    23.3.5 自驱动电化学阳极氧化 178
    23.4 结论 180
    参考文献 180
    第24章 用于自充电电源包的摩擦纳米发电机 183
    24.1 引言 183
    24.2 用于自充电电源包的摩擦纳米发电机 184
    24.2.1 生物力学能量收集方向的应用 184
    24.2.2 风能收集方向的应用 188
    24.2.3 蓝色能源收集方向的应用 189
    24.2.4 雨滴能收集方向的应用 191
    24.3 自充电电源包的混合能量收集 194
    24.3.1 摩擦纳米发电机与另一种能量收集装置集成用于自充电电源包 194
    24.3.2 集成多个能量收集设备的摩擦纳米发电机用于自充电电源包 196
    24.4 能量管理电路 197
    24.4.1 AC-DC转换 197
    24.4.2 迟滞开关 198
    24.4.3 DC-DC转换 198
    24.5 自充电电源包的储能装置 199
    24.5.1 储能超级电容器 200
    24.5.2 储能电池 200
    24.6 结论与展望 202
    参考文献 203
    第25章 纤维/织物基摩擦纳米发电机 209
    25.1 引言 209
    25.2 织物基摩擦纳米发电机的分类 210
    25.3 纤维/织物基摩擦纳米发电机的材料要求 211
    25.4 纤维基摩擦纳米发电机 211
    25.4.1 同轴纤维摩擦纳米发电机 212
    25.4.2 扭曲纤维摩擦纳米发电机 218
    25.4.3 平行纤维摩擦纳米发电机 220
    25.4.4 纤维基摩擦纳米发电机的大规模生产 220
    25.5 织物基摩擦纳米发电机 223
    25.5.1 二维交织摩擦纳米发电机 224
    25.5.2 三维交织摩擦纳米发电机 225
    25.5.3 多层堆叠织物摩擦纳米发电机 229
    25.5.4 织物基摩擦纳米发电机的应用 232
    25.6 基于3D打印的纤维/织物基摩擦纳米发电机 234
    25.7 纺织品摩擦纳米发电机关注热点 237
    25.8 结论 239
    参考文献 239
    第26章 纸基摩擦纳米发电机 243
    26.1 引言 243
    26.2 P-TENG的处理方法 244
    26.2.1 激光图案化沉积导电材料 244
    26.2.2 丝网印刷 245
    26.2.3 柔性电极沉积技术 245
    26.2.4 表面形态工程 247
    26.2.5 化学改性 248
    26.3 P-TENG的几何设计 248
    26.3.1 一维图案 248
    26.3.2 二维图案 250
    26.3.3 三维图案 251
    26.4 P-TENG的应用 252
    26.4.1 自供电传感器 252
    26.4.2 人机交互 255
    26.4.3 自供电电化学 255
    26.4.4 能量收集 258
    26.5 结论 260
    参考文献 260
    第27章 摩擦纳米发电机输出能量的电源管理 264
    27.1 引言 264
    27.2 脉冲式摩擦纳米发电机 265
    27.2.1 结构和输出特性 265
    27.2.2 等效电路和内部等效阻抗 266
    27.3 不同工作模式的脉冲式摩擦纳米发电机 268
    27.3.1 基于机械开关的脉冲式摩擦纳米发电机 268
    27.3.2 基于静电振动开关的脉冲式摩擦纳米发电机 272
    27.3.3 基于空气放电开关的脉冲式摩擦纳米发电机 273
    27.3.4 基于电子开关的脉冲式摩擦纳米发电机 276
    27.4 摩擦纳米发电机的电源管理电路 276
    27.4.1 摩擦纳米发电机的电容转换电路 276
    27.4.2 摩擦纳米发电机的电磁电压转换电路 281
    27.4.3 摩擦纳米发电机带有源电子开关的电源管理电路 284
    27.4.4 脉冲式摩擦纳米发电机的无源电源管理电路 289
    27.5 计算电源管理电路的能量存储效率的标准方法 293
    27.6 结论 296
    参考文献 297
    第28章 用于体育领域的摩擦纳米发电机 299
    28.1 引言 299
    28.2 智能体育设施 300
    28.3 可穿戴体育运动设备 302
    28.4 体育运动训练与监测系统 305
    28.5 摩擦纳米发电机用于体能测试 307
    28.6 机器学习用于体育运动 309
    28.7 大数据分析用于体育运动 310
    28.8 未来发展方向 310
    28.9 结论 311
    参考文献 312
    第29章 基于摩擦纳米发电机的液固界面探针 315
    29.1 引言 315
    29.2 基本原理 316
    29.3 摩擦纳米发电机探针 317
    29.3.1 阵列式摩擦纳米发电机探针 318
    29.3.2 扫描型摩擦纳米发电机探针 318
    29.4 基于原子力显微镜的摩擦纳米发电机探针 319
    29.5 应用 321
    29.6 结论 322
    参考文献 323
    第30章 摩擦纳米发电机的机械系统 324
    30.1 引言 324
    30.2 摩擦纳米发电机的运动学和振动系统 326
    30.2.1 摩擦纳米发电机的运动学系统 326
    30.2.2 振动理论 347
    30.3 结论 365
    参考文献 366
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