Entwicklung und Charakterisierung eines triboelektrischen Nanogenerators

Abstract:
In dieser Arbeit wird der Entwurf, die konkrete Realisierung sowie die experimentelle Charakterisierung eines kontaktlosen Messverfahrens für die Bestimmung der spezifischen Kontaktkraft eines schwingenden triboelektrischen Nanogenerators (TENG) vorgestellt. Das grundlegende Konzept von TENGs ermöglicht die Umwandlung von kinetischer Energie aus Vibrationen und Reibung in elektrische Energie. Das vorgestellte Messverfahren basiert auf einer ortsaufgelösten Geschwindigkeitsmessung eingespannter Kragbalkensysteme. Eine Charakterisierung der zu analysierenden Strukturen und Schichten erfolgte im Frequenzbereich für unterschiedliche Anregungsbeschleunigungen des schwingenden Systems. Die gemessenen Spannungs-Frequenzgänge konnten ortsaufgelöst dargestellt werden und decken sich in ihrem Verlauf mit dem Verlauf eines entwickelten Prognose-Modells.