摩擦纳米发电机赋能声学传感：原理、进展与展望

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1.文章导读
智能制造工程的兴起，使得用于精准感知与人机交互的声学传感器备受关注。近年来，得益于材料选择广泛、结构简单、具备柔性及成本低等独特优势，摩擦纳米发电机（TENG）已成为开发自驱动声学传感器的前沿技术之一。更重要的是，接触-分离（C-S）模式摩擦电器件的快速饱和本构特性，为检测微弱机械信号提供了高灵敏度和优异的信噪比。本文概述了过去五年基于TENG的声学传感器的研究进展，重点探讨了其工作原理、与压电纳米发电机（PENG）的对比、制备方法、核心结构、传感材料，以及在空气和水下环境中的传感应用。此外，本文还探讨了摩擦电声学传感器面临的技术局限与未来的发展方向。值得关注的是，本文提出了结合位移与转移电荷的品质因数，用于综合评估摩擦电器件的性能。随着该领域的深入研究，摩擦电器件有望在微力学量传感方面发挥超高灵敏度优势，为智能制造领域的发展提供技术支撑。