摩擦-热电协同纳米发电机设计策略：一种用于输电线路振动检测的自供能传感方法

为解决输电线路风致振动监测难题，研究人员创新性地提出基于微型热电发电机(MTEG)和摩擦纳米发电机(TENG)的自供能振动检测技术。通过构建SP-MVTL原型机实验验证，在353.15 K热源与285.15 K冷源温差下实现3.6 V电压、0.82 A电流输出，能量收集功率密度达289.4 W·m?2，其频率检测精度与商用传感器MPU 6050相当，为电网自供能传感技术发展提供新方案。

　　

随着电网规模扩大及运行环境复杂化，输电线路长期稳定运行面临严峻挑战。其中风致振动作为最常见且具破坏性的问题，亟需实时监测手段。这项研究巧妙融合微型热电发电机(MTEG)与摩擦纳米发电机(TENG)技术，开发出新型自供能振动测量方法。科研团队不仅建立了输电线路振动检测理论模型，更研制出自供能振动监测原型机(SP-MVTL)。

实验数据显示，当系统处于353.15 K热源与285.15 K冷源构成的温差场时，SP-MVTL可稳定输出3.6 V电压和0.82 A电流，能量收集功率密度高达289.4 W·m^?2。在模拟典型输电线路振动工况的测试中，该装置展现出与商用传感器MPU 6050相当的频率检测精度。这项突破性研究为电网智能监测领域开辟了全新的技术路线，其创新的能量捕获与传感一体化设计理念，为复杂环境下的基础设施健康监测提供了革命性解决方案。