【新聞資訊】電子學院張曉升教授課題組在自驅動智能微系統領域取得重要進展

2021-03-01 成都信息經濟

      近日，電子科學與工程學院張曉升教授課題組在國際著名學術期刊《Nano energy》上發表題為「Self-powered trajectory-tracking microsystem based on electrode-miniaturized triboelectric nanogenerator」的論文（中科院一區，影響因子16.602）。該工作對新型微納能源採集器件的電極部分展開深入研究，基於寄生電容效應，提出一種電極小型化策略，實現其高透光性和高電能輸出的集成一體化，進而實現高靈敏透明軌跡追蹤自驅動智能微系統。電子學院博士生巴雁遠為論文第一作者，張曉升教授為論文通訊作者，電子科技大學為論文唯一作者單位。

自驅動智能軌跡追蹤微系統器件原理圖、實物圖及系統架構圖

　　作為一種新興的環境能量收集技術，納米發電機（TENG）已被證明是一種可靠的微納能源，而且由於其自身具有「供電+功能」集成化的獨特特性，可以作為自驅動傳感器和自驅動執行器來構建智能人機互動微系統。為實現電荷的有效收集和轉移，以及電信號的可靠傳感與輸送，傳統TENG的電極表面需要足夠大以實現全尺寸覆蓋。由此帶來的光線遮蔽問題，導致該類器件在具有高透光性需求領域的發展受到限制。

　　針對上述問題，研究人員提出了一種基於電極小型化策略的新型微納能源採集器件（EM-TENG）。團隊成員通過結構設計、電學測量和優化分析，系統研究了電極小型化對EM-TENG的電學輸出、光透率和信號幹擾的影響。結果表明，在縮小三分之二電極面積的情況下，新型微納能源採集器件的電學輸出仍能保持高度穩定。此外，這種電極小型化策略使器件具有更高的光透率和更低的信號幹擾，使其在自驅動智能微系統領域，特別是在需要優異光學性能的領域顯示出更大的潛力。基於上述研究，團隊成功研製了一種自驅動、透明、柔性的人機互動軌跡追蹤智能微系統。

　　電子科學與工程學院微波電路與微系統集成團隊長期從事智能集成微系統方向的研究工作，承擔及參與國家級省部級科研項目30餘項，在智能微納電子系統、射頻微波集成微系統等重要方向上取得了一系列研究成果。團隊負責人張曉升教授是國家青年人才和校「百人計劃」入選者、博士生導師。主要研究領域是微電子機械系統（MEMS），在智能電路與集成微系統、面向物聯網的穿戴式電子器件、微納能源採集技術等多個重要前沿方向上開展了深入的研究工作，取得了一系列研究成果。近五年來，在國際重要學術刊物上共發表論文60餘篇，其中影響因子大於12的一區期刊論文17篇，論文已被SCI他引1200+次（Google引用2000+次），其中ESI高被引論文2篇；申請發明專利30餘項（授權24項），出版英文專著2本。入選IEEE Transactions on Nanotechnology編委會任Associate Editor，任TRANSDUCERS 2019、IEEE NEMS 2017-2020技術委員會委員及分會主席。累計獲得中國電子學會優秀博士學位論文等榮譽獎勵20餘項。受邀擔任Nature Communications, ACS Nano, Advanced Energy Materials, Nano Energy等多個國際重要學術期刊的審稿人。

（來源：電子科技大學）




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