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Nano Res.│北京纳米能源所王中林院士、吴治峄研究员团队:用于文物防盗系统的自驱动隐蔽式传感器

本篇文章版权为吴治峄课题组所有,未经授权禁止转载。

背景介绍


博物馆、现场挖掘现场和临时展览活动中的文物防盗非常重要。传统的防盗技术包括红外监控和射频识别。然而,红外监测技术容易受到空调等温度调节装置的影响。对于射频识别技术,读取器和电子标签之间的屏障会影响信号强度。可以看出,现有的文物防盗系统有局限性,需要另一种防盗技术来加强其安全性。摩擦纳米发电机具有自供电、灵活、重量轻、易于集成等优点,是用于文物防盗的理想技术。然而,低灵敏度和差的隐蔽性限制了摩擦电传感器用于构建文物防盗系统。


成果简介


中科院北京纳米能源所的研究团队提出了一种简单、低成本的透明、超薄、柔性摩擦电传感器(TUFS)。TUFS的厚度、重量和透光率分别为92μm、0.12 g和89.4%,具有极好的隐蔽性。得益于摩擦纳米发电机的优异特性,TUFS对常见文物材料做出了有效响应。此外,即使对于非常小的重量(10 g)和面积(1cm2),也可以获得显著的电响应,这证明了TUFS的灵敏度和广泛的使用范围。最后,我们构建了一个隐蔽式文物防盗系统,能够对被盗文物进行实时报警和准确定位,有望增强现有博物馆防盗系统的安全水平。


图文导读


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图1 TUFS的结构设计及机理阐释


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图2 TUFS的基本电输出性能


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图3 TUFS对不同文物材料的电压响应及其稳定性


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图4 基于TUFS的文物防盗系统


作者简介


http://sourcedb.binn.cas.cn/zw/zjrck/qnyjy/202003/t20200322_5518033.html


文章信息


B. wang, X. Zhai, X. Wei, et al. A self-powered and concealed sensor based on triboelectric nanogenerators for cultural-relic anti-theft systems. Nano Research. https://doi.org/10.1007/s12274-022-4443-y.

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