진동 모니터링을 위한 액체 금속 접촉전기 나노발전기를 기반으로 한 자가 전원 가속도 센서

가속도 센서는 진동 측정의 필수 구성 요소이며, 수동성과 민감성이 그 응용을 위한 중요한 특성입니다. 여기에서는 액체 금속 수은 방울(LMMD)과 나노 섬유 네트워크화된 폴리비닐리덴 플루오리드(nn-PVDF) 필름으로 구성된 접촉전기 나노발전기를 기반으로 한 자가 전원 및 고감도 가속도 센서에 대해 보고합니다. nn-PVDF 필름의 초고 평면 대 부피 비율과 높은 표면 장력, 높은 질량 밀도, 높은 탄성과 기계적 강인성 덕분에 개방 회로 전압과 단락 전류는 각각 60 m/s²의 가속도에서 15.5 V 및 300 nA에 도달합니다. 이 가속도 센서는 0에서 60 m/s²까지의 넓은 검출 범위를 가지고 있으며, 0.26 V·s/m²의 높은 감도를 보입니다. 또한, 출력 전압과 전류는 200,000 사이클 이상에서 거의 감소하지 않으며, 탁월한 안정성을 보여줍니다. 게다가 고속 카메라를 사용하여 가속도 센서의 운동 상태를 동적으로 포착하여 해당 작업 메커니즘에 대한 통찰력을 제공합니다. 마지막으로, 이 가속도 센서는 기계 장비와 인간의 움직임의 진동을 실시간으로 측정할 수 있음을 입증하였으며, 장비 진동 모니터링 및 문제 해결을 위한 잠재적 응용이 있습니다.