近日，我校電子信息工程學(xué)院，內(nèi)蒙古自治區(qū)智慧通信感知與信號處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的張嘉漢研究員、劉增研究員團(tuán)隊(duì)在《Advanced Materials》（國際頂刊，影響因子27.4，中科院一區(qū)TOP、中信所Q1、自然指數(shù)與學(xué)科卓越期刊）發(fā)表題為“Inorganic Dielectric Materials Coupling Micro-/Nanoarchitectures for State-of-the-Art Biomechanical-to-Electrical Energy Conversion Devices”的綜述論文（圖1）。
圖1
生物機(jī)械能-電能轉(zhuǎn)換器件在分布式通信終端能源管理、自驅(qū)動感知系統(tǒng)以及智能人機(jī)交互等關(guān)鍵領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。特別是在物聯(lián)網(wǎng)時代，構(gòu)建高性能、低功耗、可持續(xù)的通信節(jié)點(diǎn)對能源收集與信號感知技術(shù)提出了更高要求。將微/納米架構(gòu)化的無機(jī)介電體（MNIDM）集成于各類納米發(fā)電機(jī)（NG）中，能夠有效提升其電性能，實(shí)現(xiàn)近乎理論極限的能量收集效率，并保障對多源生理/環(huán)境信號的高精度監(jiān)測，從而為無線通信模塊的自驅(qū)動供能與動態(tài)感知提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。然而，當(dāng)前MNIDM在不同類型的NG中作用機(jī)制存在顯著差異，學(xué)術(shù)界對于其統(tǒng)一作用機(jī)理尚缺系統(tǒng)性認(rèn)知。
針對上述問題，張嘉漢研究員自2015年起持續(xù)深耕該方向，迄今已在IEEE Electron Device Lett.、Nat. Commun.、Adv. Mater.、Cell Rep. Phys. Sci.、Nano Energy、Sci. Bull.等國際權(quán)威期刊發(fā)表SCI論文59篇。在此研究基礎(chǔ)上，該綜述論文以通信器件的應(yīng)用需求為主線，從NG的理論源頭出發(fā)，系統(tǒng)闡述了MNIDM在不同類型NG中的作用原理與關(guān)聯(lián)關(guān)系；進(jìn)一步聚焦MNIDM增強(qiáng)型NG在通信終端中能量供給、生理與環(huán)境信號感知方面的應(yīng)用實(shí)踐；并深入分析了當(dāng)前通信相關(guān)器件在結(jié)構(gòu)可調(diào)性、能效穩(wěn)定性與環(huán)境適應(yīng)性等方面面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)。綜述同時提出了未來MNIDM-NG體系向高熵通信供能網(wǎng)絡(luò)與個性化傳感平臺演進(jìn)的設(shè)計(jì)策略與發(fā)展路徑，為構(gòu)建新一代智能通信器件提供理論支撐與工程指導(dǎo)（圖2）。
內(nèi)蒙古大學(xué)電子信息工程學(xué)院、內(nèi)蒙古自治區(qū)智慧通信感知與信號處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為該論文的第一單位。我校張嘉漢研究員為該論文的唯一第一作者；我校電子信息工程學(xué)院大二本科生李銘軒、郭佳鑫為參與作者；內(nèi)蒙古科技大學(xué)郝喜紅教授、昆士蘭大學(xué)Yusuke Yamauchi教授、浙江海洋大學(xué)徐興濤教授、河海大學(xué)李政通博士為該論文的共同通訊作者。該成果得到了內(nèi)蒙古大學(xué)“駿馬計(jì)劃”高層次引進(jìn)人才科研啟動項(xiàng)目、內(nèi)蒙古大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究項(xiàng)目、內(nèi)蒙古自治區(qū)本級引進(jìn)人才科研支持項(xiàng)目等經(jīng)費(fèi)的資助。
原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202419081
圖2
（供稿：電子信息工程學(xué)院 編輯：武濤 審核：劉雪峰 終審：阿茹娜）
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