摩擦納米發(fā)電機理論與技術(shù)微納能源（第二卷）

目錄
前言
第17章 用于植入式醫(yī)療的摩擦納米發(fā)電機 1
17.1 引言 1
17.2 植入式醫(yī)療中摩擦納米發(fā)電機的特點 3
17.3 應(yīng)用 4
17.3.1 生物力學(xué)能量采集 4
17.3.2 生理信號采集 7
17.3.3 電刺激治療 13
17.4 結(jié)論 18
參考文獻(xiàn) 19
第18章 用于醫(yī)療的摩擦納米發(fā)電機 24
18.1 引言 24
18.2 可穿戴摩擦納米發(fā)電機 26
18.2.1 生理信號監(jiān)測 26
18.2.2 治療 33
18.2.3 電源 41
18.3 植入式摩擦納米發(fā)電機 47
18.3.1 生物監(jiān)測 47
18.3.2 治療學(xué) 50
18.3.3 電源 55
18.4 結(jié)論 58
參考文獻(xiàn) 59
第19章 用于可穿戴電子產(chǎn)品的摩擦納米發(fā)電機 63
19.1 引言 63
19.2 摩擦電紡織品 66
19.3 摩擦電織物和紗線的對比 67
19.4 摩擦電紗線的制備 70
19.5 提高摩擦電紗線輸出功率的策略 71
19.6 靜電紡絲法制備摩擦電纖維 72
19.7 摩擦電紗線的導(dǎo)電芯紗 74
19.8 摩擦電紗線—案例研究 76
19.9 結(jié)論 78
參考文獻(xiàn) 78
第20章 用于交通運輸領(lǐng)域的摩擦納米發(fā)電機 84
20.1 引言 84
20.2 智能交通運輸系統(tǒng)中的摩擦納米發(fā)電機 85
20.2.1 陸路交通運輸中的摩擦納米發(fā)電機 85
20.2.2 水路交通運輸中的摩擦納米發(fā)電機 96
20.2.3 航空交通運輸中的摩擦納米發(fā)電機 103
20.3 結(jié)論 105
參考文獻(xiàn) 106
第21章 用于信息安全與身份識別的摩擦納米發(fā)電機 110
21.1 引言 110
21.2 摩擦納米發(fā)電機應(yīng)用于信息安全 113
21.2.1 用于信息安全的摩擦納米發(fā)電機編碼技術(shù) 113
21.2.2 用于信息安全的摩擦納米發(fā)電機傳感技術(shù) 118
21.3 摩擦納米發(fā)電機應(yīng)用于身份識別 125
21.3.1 基于摩擦納米發(fā)電機的模擬識別技術(shù) 125
21.3.2 基于摩擦納米發(fā)電機的數(shù)字識別技術(shù) 128
21.4 基于摩擦納米發(fā)電機的單片全集成智能微系統(tǒng)應(yīng)用于信息安全與身份識別
134
21.5 結(jié)論 138
參考文獻(xiàn) 139
第22章 用于物聯(lián)網(wǎng)的摩擦納米發(fā)電機 143
22.1 引言 143
22.1.1 物聯(lián)網(wǎng) 143
22.1.2 摩擦納米發(fā)電機作為物聯(lián)網(wǎng)傳感器 144
22.2 摩擦納米發(fā)電機在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用 145
22.2.1 智能家居 145
22.2.2 人機交互 152
22.2.3 無線供電和通信 160
22.2.4 遠(yuǎn)程醫(yī)療 162
22.3 摩擦納米發(fā)電機在物聯(lián)網(wǎng)中應(yīng)用的挑戰(zhàn) 162
22.4 結(jié)論 163
參考文獻(xiàn) 163
第23章 摩擦納米發(fā)電機與自驅(qū)動電化學(xué) 168
23.1 引言 168
23.2 基本模式和理論 169
23.2.1 自驅(qū)動電解 169
23.2.2 自驅(qū)動陰極保護(hù) 170
23.2.3 自驅(qū)動陽極氧化 171
23.3 自驅(qū)動電化學(xué)的應(yīng)用 172
23.3.1 自驅(qū)動電解水和海水淡化 172
23.3.2 自驅(qū)動污水處理 174
23.3.3 自驅(qū)動金屬表面腐蝕防護(hù) 176
23.3.4 自驅(qū)動空氣凈化 177
23.3.5 自驅(qū)動電化學(xué)陽極氧化 178
23.4 結(jié)論 180
參考文獻(xiàn) 180
第24章 用于自充電電源包的摩擦納米發(fā)電機 183
24.1 引言 183
24.2 用于自充電電源包的摩擦納米發(fā)電機 184
24.2.1 生物力學(xué)能量收集方向的應(yīng)用 184
24.2.2 風(fēng)能收集方向的應(yīng)用 188
24.2.3 藍(lán)色能源收集方向的應(yīng)用 189
24.2.4 雨滴能收集方向的應(yīng)用 191
24.3 自充電電源包的混合能量收集 194
24.3.1 摩擦納米發(fā)電機與另一種能量收集裝置集成用于自充電電源包 194
24.3.2 集成多個能量收集設(shè)備的摩擦納米發(fā)電機用于自充電電源包 196
24.4 能量管理電路 197
24.4.1 AC-DC轉(zhuǎn)換 197
24.4.2 遲滯開關(guān) 198
24.4.3 DC-DC轉(zhuǎn)換 198
24.5 自充電電源包的儲能裝置 199
24.5.1 儲能超級電容器 200
24.5.2 儲能電池 200
24.6 結(jié)論與展望 202
參考文獻(xiàn) 203
第25章 纖維/織物基摩擦納米發(fā)電機 209
25.1 引言 209
25.2 織物基摩擦納米發(fā)電機的分類 210
25.3 纖維/織物基摩擦納米發(fā)電機的材料要求 211
25.4 纖維基摩擦納米發(fā)電機 211
25.4.1 同軸纖維摩擦納米發(fā)電機 212
25.4.2 扭*纖維摩擦納米發(fā)電機 218
25.4.3 平行纖維摩擦納米發(fā)電機 220
25.4.4 纖維基摩擦納米發(fā)電機的大規(guī)模生產(chǎn) 220
25.5 織物基摩擦納米發(fā)電機 223
25.5.1 二維交織摩擦納米發(fā)電機 224
25.5.2 三維交織摩擦納米發(fā)電機 225
25.5.3 多層堆疊織物摩擦納米發(fā)電機 229
25.5.4 織物基摩擦納米發(fā)電機的應(yīng)用 232
25.6 基于3D打印的纖維/織物基摩擦納米發(fā)電機 234
25.7 紡織品摩擦納米發(fā)電機關(guān)注熱點 237
25.8 結(jié)論 239
參考文獻(xiàn) 239
第26章 紙基摩擦納米發(fā)電機 243
26.1 引言 243
26.2 P-TENG的處理方法 244
26.2.1 激光圖案化沉積導(dǎo)電材料 244
26.2.2 絲網(wǎng)印刷 245
26.2.3 柔性電極沉積技術(shù) 245
26.2.4 表面形態(tài)工程 247
26.2.5 化學(xué)改性 248
26.3 P-TENG的幾何設(shè)計 248
26.3.1 一維圖案 248
26.3.2 二維圖案 250
26.3.3 三維圖案 251
26.4 P-TENG的應(yīng)用 252
26.4.1 自供電傳感器 252
26.4.2 人機交互 255
26.4.3 自供電電化學(xué) 255
26.4.4 能量收集 258
26.5 結(jié)論 260
參考文獻(xiàn) 260
第27章 摩擦納米發(fā)電機輸出能量的電源管理 264
27.1 引言 264
27.2 脈沖式摩擦納米發(fā)電機 265
27.2.1 結(jié)構(gòu)和輸出特性 265
27.2.2 等效電路和內(nèi)部等效阻抗 266
27.3 不同工作模式的脈沖式摩擦納米發(fā)電機 268
27.3.1 基于機械開關(guān)的脈沖式摩擦納米發(fā)電機 268
27.3.2 基于靜電振動開關(guān)的脈沖式摩擦納米發(fā)電機 272
27.3.3 基于空氣放電開關(guān)的脈沖式摩擦納米發(fā)電機 273
27.3.4 基于電子開關(guān)的脈沖式摩擦納米發(fā)電機 276
27.4 摩擦納米發(fā)電機的電源管理電路 276
27.4.1 摩擦納米發(fā)電機的電容轉(zhuǎn)換電路 276
27.4.2 摩擦納米發(fā)電機的電磁電壓轉(zhuǎn)換電路 281
27.4.3 摩擦納米發(fā)電機帶有源電子開關(guān)的電源管理電路 284
27.4.4 脈沖式摩擦納米發(fā)電機的無源電源管理電路 289
27.5 計算電源管理電路的能量存儲效率的標(biāo)準(zhǔn)方法 293
27.6 結(jié)論 296
參考文獻(xiàn) 297
第28章 用于體育領(lǐng)域的摩擦納米發(fā)電機 299
28.1 引言 299
28.2 智能體育設(shè)施 300
28.3 可穿戴體育運動設(shè)備 302
28.4 體育運動訓(xùn)練與監(jiān)測系統(tǒng) 305
28.5 摩擦納米發(fā)電機用于體能測試 307
28.6 機器學(xué)習(xí)用于體育運動 309
28.7 大數(shù)據(jù)分析用于體育運動 310
28.8 未來發(fā)展方向 310
28.9 結(jié)論 311
參考文獻(xiàn) 312
第29章 基于摩擦納米發(fā)電機的液固界面探針 315
29.1 引言 315
29.2 基本原理 316
29.3 摩擦納米發(fā)電機探針 317
29.3.1 陣列式摩擦納米發(fā)電機探針 318
29.3.2 掃描型摩擦納米發(fā)電機探針 318
29.4 基于原子力顯微鏡的摩擦納米發(fā)電機探針 319
29.5 應(yīng)用 321
29.6 結(jié)論 322
參考文獻(xiàn) 323
第30章 摩擦納米發(fā)電機的機械系統(tǒng) 324
30.1 引言 324
30.2 摩擦納米發(fā)電機的運動學(xué)和振動系統(tǒng) 326
30.2.1 摩擦納米發(fā)電機的運動學(xué)系統(tǒng) 326
30.2.2 振動理論 347
30.3 結(jié)論 365
參考文獻(xiàn) 366