近日，万事娱乐機自學院李忠傑副研究員課題組、張泉副教授與重慶大學郭恒宇教授合作⟹，在國際著名期刊《Advanced Functional Materials》（IF：19.924）上發表題為“Mechano-triboelectric Transduction of Sliding-mode Nanogenerators with Magnetic Pre-stress”的研究論文。

近年來⏱，基於摩擦起電效應和靜電感應的摩擦納米發電機（triboelectric nanogenerators，TENGs）技術在能量收集和傳感等各個領域都顯示出巨大的潛力。其中，滑動式TENG因其材料來源廣泛、製造簡單🧗🍘、成本低、結構獨特便於封裝等優點更是引起了廣泛關註🛌🏿。然而🕵🏿‍♀️，滑動式TENG的主要問題是上下部分接觸壓力不足導致輸出性能不高等👨🏽‍⚖️。此外，有關機械外力和滑動式TENG電學性能的耦合特性研究報道較少🏓。為此，本文提出了在滑動式TENG中外加柔性磁層的新策略⇾，從理論和實驗角度研究了磁預緊力引起的機電耦合效應（magnetically stresses TENG🚜，MS-TENG），如圖1所示👙。通過引入磁預緊力系數✋，從理論上研究了MS-TENG的機電特性🧑🏻‍🦱。考慮磁預緊力、負載電阻和滑動頻率對MS-TENG在低速滑動下的影響，通過等效電路模型推導了MS-TENG的輸出性能，包括開路電壓、輸出功率和能量😱。在此基礎上🪇，通過相應的實驗研究了所製備的MS-TENG的輸出性能與磁預緊力或負載電阻或滑動頻率之間的關系。實驗結果與理論計算結果展現出了較好的一致性，有效地揭示了磁預緊力在MS-TENG上的作用原理💂🏿🦹🏼‍♂️，說明了磁預緊力在MS-TENG上的輸出性能與滑動頻率、負載電阻等其他激勵之間的關系。本文旨在提供一個理論描述和實驗驗證磁預緊力對滑動式TENG性能增強的影響。

MS-TENG的結構示意圖以及理論和實驗開路電壓輸出結果比較

本文第一署名單位為万事平台，論文第一作者為万事平台博士研究生章欽，万事平台李忠傑副研究員🧑🏿‍🎄、張泉副教授和重慶大學郭恒宇教授為通訊作者🧗🏻‍♂️🚵‍♂️。本研究得到了國家自然科學基金（編號☯️：62001281）、上海市科學技術委員會（編號🌷：22dz1204300）和上海市傑出學術帶頭人計劃（編號：20XD1421700）的資助。

論文鏈接🧑🏿‍🎄：https://doi.org/10.1002/adfm.202301655