基于二维材料的折纸式自供电近传感器计算系统在形变监测中的应用

来自张等研究人员的研究团队开发了一种自供电监测系统，该系统通过采集机械运动能量实现形变测量与计算。利用折纸设计和矿物基存储芯片，该设备可实时识别结构变化并传输信号，为基础设施健康监测提供了创新解决方案。

　　

张等人展示了一种创新的自供电监测系统，该系统通过从机械运动中采集能量（利用摩擦纳米发电机TENG技术）来实现形变测量与实时计算。研究团队采用折纸结构设计，结合基于二维蛭石材料的忆阻器（RRAM），构建出能够自主识别结构变化并传输信号的集成装置。

这一系统将折纸启发的摩擦发电装置与匹配的忆阻器相融合，实现了兼具循环耐久性、热稳定性和年尺度数据持久性的实时形变监测。该系统在10⁵次循环测试中表现出卓越稳定性，计算响应时间达60 ns，传感响应时间为24 ms，为桥梁、摩天大楼和工业设施的结构健康监测提供了无需外部电源、具有历史形变记录和全生命周期韧性的解决方案。