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| 內容簡介： |
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摩擦纳米发电机由王中林小组于2012年在国际上*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****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。《摩擦纳米发电机理论与技术 第4卷：传感与高压电源》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 4卷内容。
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| 目錄：
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目录前言第42章 用于植入式医疗的摩擦纳米发电机 142.1 引言 142.2 生物力学和摩擦纳米发电机 342.2.1 生物力学 342.2.2 生物机械能 442.2.3 摩擦纳米发电机和可植入器件 442.3 可植入性分析 542.3.1 异物反应 542.3.2 耐用的软封装材料 642.3.3 长期生物相容性和生物安全性 842.4 生物传感 1142.4.1 心血管系统传感检测 1242.4.2 呼吸系统传感检测 1642.4.3 泌尿系统传感检测 2142.4.4 血管系统传感检测 2242.4.5 胃肠系统传感检测 2442.4.6 神经系统传感检测 2642.5 可降解的临时器件 2742.6 临床应用前景 3042.6.1 重要生物方面挑战 3042.6.2 重要器件方面挑战 3142.6.3 未来研究方向 3342.7 总结 34参考文献 34第43章 摩擦电器件在可穿戴传感设备方面的应用 4043.1 引言 4043.2 概述 4143.3 用于摩擦电可穿戴传感器的先进材料 4443.3.1 高分子 4443.3.2 碳基二维材料 4643.3.3 导电水凝胶 4743.3.4 织物 4843.4 摩擦电器件作为多种类型的可穿戴传感设备 5143.4.1 摩擦电器件作为助听器/眼镜/面罩 5143.4.2 摩擦电器件作为腰带/手腕/手指/手套传感器 5443.4.3 摩擦电器件作为外骨骼/鞋子/鞋垫/袜子 6243.4.4 基于摩擦电机制的化学传感器 6543.4.5 摩擦电可穿戴传感系统 6743.5 集成人工智能的大规模摩擦电传感装置 6943.6 总结 73参考文献 74第44章 用于触觉传感和人工智能的摩擦纳米发电机 8044.1 引言 8044.2 摩擦纳米发电机触觉矩阵 8144.2.1 基于摩擦电效应的触觉矩阵 8144.2.2 基于摩擦电子学的触觉矩阵 8444.2.3 双模态触觉矩阵 8644.3 单电极触摸板 9044.4 人工智能增强触觉传感 9244.4.1 纹理识别 9244.4.2 机器人夹爪 9744.4.3 智能键盘 10044.4.4 智能腕带 10244.5 神经形态触觉传感 10544.5.1 基于人工突触的摩擦电神经形态触觉 10544.5.2 基于摩擦纳米发电机原理的摩擦电神经形态触觉 11244.6 总结 118参考文献 119第45章 基于人机接口的摩擦纳米发电机 12245.1 引言 12245.2 基于摩擦纳米发电机的信息输入智能键盘 12345.3 基于摩擦纳米发电机的手写识别人机界面 12645.4 基于摩擦纳米发电机的手势识别技术 12845.5 基于摩擦纳米发电机的声学传感器 13145.6 基于摩擦纳米发电机的不同控制应用方式 13245.7 基于摩擦纳米发电机的其他控制应用 13445.8 基于摩擦纳米发电机的指示预警与辅助交流 13545.9 基于摩擦纳米发电机的虚拟应用 13745.10 基于摩擦纳米发电机的信息输出设备 13845.11 总结 139参考文献 140第46章 摩擦纳米发电机在智能家居中的传感应用 14446.1 引言 14446.2 智能屋顶 14846.3 智能地板 15046.4 智能地毯 15146.5 智能床 15346.6 智能枕头 15546.7 智能马桶 15746.8 智能锁系统 15846.9 智能灭菌系统 16046.10 智能鞋履系统 16246.11 智能温室系统 16446.12 总结 166参考文献 167第47章 摩擦纳米发电机用于智慧城市感知 17247.1 引言 17247.2 面向智慧城市安全的摩擦纳米发电机 17447.2.1 智慧交通 17447.2.2 灾害监测 18047.2.3 结构健康监测 18147.2.4 危险预警 18247.2.5 智慧安全 18347.2.6 环境保护 18447.3 摩擦纳米发电机用于智慧城市服务 18847.3.1 气象监测 18847.3.2 智能电网 19147.3.3 智能水务 19247.3.4 智慧物流 19347.3.5 智能通信 19347.3.6 智能运动 19447.4 总结 196参考文献 196第48章 基于摩擦纳米发电机的自供电物联网传感器 20248.1 引言 20248.2 自供电传感节点 20448.2.1 基于摩擦纳米发电机的自供电压力传感器 20448.2.2 基于摩擦纳米发电机的自供电声学传感器 20748.2.3 基于摩擦纳米发电机的自供电光电探测器 20848.2.4 基于摩擦纳米发电机的自供电温度传感器 21048.2.5 基于摩擦纳米发电机的自供电湿度传感器 21348.2.6 基于摩擦纳米发电机的自供电气体传感器 21448.2.7 基于摩擦纳米发电机的自供电离子浓度传感器 21948.3 无线通信 22148.3.1 蓝牙 22148.3.2 磁共振耦合 22248.3.3 电场共振 22448.3.4 放电位移电流 22448.4 应用领域 22548.4.1 医疗 22548.4.2 交通 22748.4.3 工业管理 22848.4.4 农业 23148.4.5 环境监测 23248.4.6 人工智能 23348.5 总结 236参考文献 237第49章 摩擦纳米发电机作为安全和人类行为的智能传感器 24049.1 引言 24049.2 摩擦纳米发电机用于生物特征识别 24149.2.1 步态特征 24149.2.2 语音特征 24349.2.3 击键特征 24649.2.4 书写特征 24949.2.5 滑动特征 25049.3 应用 25449.3.1 自驱动电子设备认证 25449.3.2 自驱动家居安全 25649.3.3 自驱动交通安全 25949.4 总结 261参考文献 262第50章 作为高压源的摩擦纳米发电机 26650.1 引言 26650.2 用于增强摩擦纳米发电机性能的材料和通用方法 26850.2.1 材料选择 26850.2.2 材料表面改性 26850.2.3 通过电荷注入法和真空保护提高摩擦纳米发电机的电压性能 27050.2.4 通过补充电荷提高摩擦纳米发电机的电压 27150.3 基于介电弹性体和摩擦纳米发电机的人造肌肉 27350.4 基于压电陶瓷和摩擦纳米发电机的微执行器 27650.5 基于摩擦纳米发电机的高压极化材料 27850.6 由摩擦纳米发电机驱动的静电机械手 28150.7 基于摩擦纳米发电机的静电吸附和空气清洁技术 28650.8 由摩擦纳米发电机提供动力的电子激发和离子生成技术 28950.9 总结与展望 293参考文献 294第51章 直流摩擦纳米发电机和传感应用 30151.1 引言 30151.2 基于摩擦伏特效应的直流摩擦纳米发电机 30251.2.1 肖特基结 30251.2.2 pn 结 30451.2.3 摩擦伏特纳米发电机用于传感器 30751.3 基于静电击穿的直流摩擦纳米发电机 30851.3.1 工作原理 30851.3.2 物理模型和输出限制 30951.3.3 基本器件结构 31151.3.4 性能优化 31251.4 用于自供电传感器的直流摩擦纳米发电机 31851.5 总结 321参考文献 321第52章 交互式神经形态类脑器件 32552.1 引言 32552.2 神经形态器件的研究背景 32652.3 交互式神经形态器件的研究进展与前沿动态 32852.3.1 仿生受体与突触器件研究进展 32852.3.2 触觉神经形态器件研究进展 33352.3.3 视觉神经形态器件研究进展 33652.3.4 神经形态多感官系统研究进展 34152.4 中国在神经形态器件领域的学术地位及发展动态 34552.4.1 在神经形态器件领域的学术地位及作用 34552.4.2 在神经形态器件领域的发展动态 34552.5 作者在该领域的学术思想和主要研究成果 34852.5.1 压电式人工突触 34852.5.2 机械突触可塑性（摩擦电式人工突触） 34952.5.3 机械-光电多模态人工突触 35252.6 交互式神经形态器件发展重点 35352.7 总结与展望 354参考文献 355第53章 用于电子和机器人皮肤的摩擦纳米发电机 36653.1 引言 36653.2 基于摩擦纳米发电机的电子及机器人皮肤 36853.2.1 基于摩擦纳米发电机的自驱动电子皮肤 36853.2.2 基于摩擦纳米发电机的机器人电子皮肤 39153.2.3 摩擦电式机器人电子皮肤的挑战与展望 40553.3 总结 406参考文献 406
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