基于摩擦电激发液晶排列的自供电光开关用于无线传感

摘要 本文报道了一种由表面蚀刻的单电极摩擦电纳米发电机（TENG）和聚合物分散液晶（PDLC）薄膜组成的自供电光开关（OS）。所开发的OS的工作原理是：液晶排列可以通过摩擦电产生的电压驱动，使PDLC薄膜迅速从初始的半透明状态转换为瞬时透明状态。当腈橡胶薄膜以0.4 m s −1的速度与TENG接触，面积为25 cm²时，PDLC薄膜产生360 V的输出电压。因此，OS可以实现相对透射光强度在0.05到0.85之间的广泛调光范围。由于独特的机电光反应，对一系列结构参数对OS性能的影响进行了系统研究。特别地，通过将OS与可见光操作的信号处理电路集成，开发了一个完整的无线传感系统，其中包括一个完全无电源的传感节点。演示了手触摸和脚踩触发的无线报警范例，明确显示了该系统在许多可能的人机互动应用中的巨大潜力，如监控、安全系统、远程操作和自动控制。