聂德志，余濛濛，范景辉，曾孝诚，邓芳林

指导教师：陶 凯，郝永存

1 作品简介

团队研制了一种可以收集大量分布广、密度小的自然能量的模块化、集成式能源收集系统，有望借助该系统缓解日益紧张的能源形势，并为物联网时代的到来夯实绿色能源基础。

针对微小扰动所产生的能量可由摩擦纳米发电机收集，以拓展的麦克斯韦方程组为其理论基础；针对耗散热能的收集基于热释电效应；针对太阳能的收集由光伏发电模块完成；针对雨滴能的收集需在原有理论基础上自主开发新型采集技术。区别于传统单一发电模式的发电装置，自然能量采集贴可以将多种发电方式依据不同的工作环境自由耦合，提高能量输出功率，实现较为高效的能源利用。研制过程中针对能量密度低、模块不兼容、成品膜封装等问题，开发了驻极体电晕极化、柔性微电子加工、电荷保存等工艺。经过测试，集成后的自然能量采集贴兼备安培级稳定的电流输出与上百伏开路电压输出，可以满足大部分微型传感器的供能需求。进一步提出了能量工具箱的概念，加强了作品的产品性与实用性，经过推广，可广泛运用于物联网无线节点、极端环境、生活娱乐、单兵装备等情境。成果可以与具体物件进行融合，如团队制作了一把基于雨滴能量采集的自供能星空 LED 雨伞，并设计了多功能智能蒙皮的概念模型。

自然能量采集贴致力于与当下传统的化学电池、电磁式发电等供能方式形成互补，以迎合时代需求。……