隨著物聯(lián)網(wǎng)與智能制造的深度融合，工業(yè)領(lǐng)域?qū)Ψ植际?、長(zhǎng)壽命振動(dòng)傳感器的需求日益迫切。傳統(tǒng)傳感器依賴(lài)電池供電，存在更換成本高、環(huán)境適應(yīng)性差等痛點(diǎn)；現(xiàn)有摩擦電傳感器雖實(shí)現(xiàn)自供電，但信號(hào)波形特征單一，難以滿(mǎn)足設(shè)備精準(zhǔn)診斷需求。合肥大學(xué)高熵能源科研團(tuán)隊(duì)黃俊俊教授同中國(guó)科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所研究團(tuán)隊(duì)聚焦于摩擦納米發(fā)電機(jī)（TENG）基振動(dòng)傳感器的研發(fā)，旨在通過(guò)界面設(shè)計(jì)優(yōu)化提升振動(dòng)波形監(jiān)測(cè)精度，為智能制造業(yè)等領(lǐng)域提供無(wú)電池、高分辨率的監(jiān)測(cè)方案。團(tuán)隊(duì)針對(duì)傳統(tǒng)傳感器供電受限、波形特征單一的痛點(diǎn)，提出“不相容復(fù)合界面設(shè)計(jì)策略”實(shí)現(xiàn)豐富振動(dòng)誘導(dǎo)的摩擦電信號(hào)波形特征，揭示“波-電”耦合機(jī)理，提高TENG基摩擦電振動(dòng)傳感器的識(shí)別精度，相關(guān)成果發(fā)表在A(yíng)dv. Funct. Mater. 2026, 36(15), 19355。
此外，黃俊俊教授團(tuán)隊(duì)基于設(shè)計(jì)摩擦電效應(yīng)增強(qiáng)體策略，通過(guò)原位聚合法合成尼龍/炭黑微球，增強(qiáng)振動(dòng)誘導(dǎo)摩擦電荷的形成和轉(zhuǎn)移，從而豐富摩擦電信號(hào)波形特征。結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)輔助發(fā)現(xiàn)輸入振動(dòng)特性（頻率、波形、振幅）與摩擦電輸出信號(hào)波形之間存在明顯的關(guān)聯(lián)，對(duì)振動(dòng)波形的識(shí)別率達(dá)99.3%。在應(yīng)用層面，傳感器成功實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)篩、混合機(jī)、涂料振蕩器等粉體加工設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)捕捉設(shè)備啟停、運(yùn)行等不同階段的波形變化，精準(zhǔn)反映設(shè)備狀態(tài)與物料處理進(jìn)程。該研究通過(guò)界面工程創(chuàng)新拓展了TENG技術(shù)的應(yīng)用邊界，更為智能制造業(yè)構(gòu)建分布式、高分辨率監(jiān)測(cè)平臺(tái)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐，具有重要的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值與科學(xué)意義，相關(guān)成果發(fā)表在A(yíng)dv. Funct. Mater. 2026, DOI: 10. 1002/adfm. 75630。
為拓展TENG在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用，黃俊俊教授團(tuán)隊(duì)、生命健康與環(huán)境工程學(xué)院陳俊教授聯(lián)合安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院方東東主任聯(lián)合攻關(guān)，成功研發(fā)蝦殼綠色環(huán)保零污染的提取技術(shù)，將蝦殼轉(zhuǎn)化為高性能甲殼素納米晶，用于制備生物基TENG器件，植入到生物體內(nèi)不僅具有良好的生物相容性，還可實(shí)現(xiàn)體外非接觸發(fā)電。該類(lèi)器件有望解決植入式起搏器及其他用于治療和監(jiān)測(cè)的生物電子設(shè)備的能源供應(yīng)問(wèn)題，相關(guān)成果發(fā)表在Chem. Eng. J. 2026, 534, 175011。
高熵能源科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)自主設(shè)計(jì)設(shè)備、編寫(xiě)程序和建設(shè)應(yīng)用場(chǎng)景，形成觸覺(jué)傳感器的制備、測(cè)試、模擬和應(yīng)用平臺(tái)，依托高熵能源科研團(tuán)隊(duì)成熟平臺(tái)，同謝勁松教授（Langmuir 2026, 42, 1678?1690）、陳俊教授（Langmuir, 2025, 41(1):253-262；Nano Energy 2025, 139, 110922）、王淑芬副教授（Mater. Horiz. 2025,12, 4413-4425; Tribology International 2026, 219, 111853）、陳靜怡副教授（Small, 2026; 11248）、趙興科博士（Langmuir 2025, 41, 32123?32135）等開(kāi)展合作，通過(guò)界面結(jié)構(gòu)創(chuàng)新優(yōu)化摩擦電信號(hào)質(zhì)量，構(gòu)建了“能量收集-信號(hào)感知-狀態(tài)識(shí)別”一體化解決方案，不僅解決了傳統(tǒng)傳感器供電與精度的雙重難題，更推動(dòng)摩擦納米發(fā)電機(jī)技術(shù)從能量收集向工業(yè)智能傳感領(lǐng)域延伸，對(duì)提升制造過(guò)程智能化、降低設(shè)備運(yùn)維成本具有重要意義。