跟着国家在物联网等新基建范畴大力布局与开展，海量设备需求凭借物联网构建起互通互联的桥梁，其间数量巨大的传感器的动力供应问题是现在面对的一个严重应战。尤其是在地下或水劣等密闭空间中，电池供能方案存在惯例运用的寿数有限和替换困难等问题，所以自供能传感器在物联网开展中具有十分重要的含义。太阳能、热能、机械能等都是潜在可利用的动力方式，而压电振荡能量搜集器因为结构相对比较简单、不受气候影响、易于小型化等特色，成为了从环境获取振荡能量的最佳方案之一。根据压电效应的振荡能量搜集器主要是依托压电资料的机电能量转化才能，完成对环境中振荡能向电能的转化。但是，传统根据悬臂梁结构的PZT陶瓷压电能量搜集器的输出功率密度往往较低，在实践使用中存在器材体积较大的问题，约束了其在物联网自供能电子器材中的使用。

  近来，西安交通大学电子陶瓷与器材教育部要点实验室徐卓、李飞课题组规划了一种根据弛豫铁电单晶剪切压电效应的新式能量搜集器，该器材采用了一种全新的桥型剪切形式弯张力—电耦合结构，完成了功率密度的大幅度的进步。该器材有望用于地下管道与水下传感器网络等场景中的振荡能量搜集，完成物联网中无线传感节点的自供能需求。

  该能量搜集器采用了沿[111]极化的三方相Pb(In1/2Nb1/2)O3-Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3(PIN-PMN-PT)弛豫铁电单晶的剪切压电形式，其能量搜集优值d15×g15可达1.296×10-10CVmN-2，是商业软性PZT陶瓷的3.6倍。该器材最大输出功率密度达1.378×104Wm-3、电压和电流的峰峰值别离为21.6 V和0.6 mA（见图1（a）（b）），其功率密度是同尺度、同结构商用软性PZT陶瓷能量搜集器的5.5倍，远高于传统悬臂梁结构陶瓷能量搜集器（约102W m-3）。一起，课题组对能量搜集器进行了使用验证，别离完成了对200个LED灯阵列的点亮与无线传感设备的供能，完成了环境和温度、湿度数据监测以及与移动终端之间的传输（见图1 c~e和原文弥补视频）。

  图1 根据PIN-PMN-PT弛豫铁电单晶的新式桥型剪切形式能量搜集器功能测验与使用验证。（a）能量搜集器在0.5-3.0 g加速度下输出电压状况，其间插图表明在100-1200 Hz频率范围内谐振模态变形状况仿线 g加速度谐振、不同负载阻抗下，输出功率密度与电流值。（c）无线传感设备供能电路示意图；（d）成功点亮200个LED灯阵列；（e）完成无线传感供能与数据传输。

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