众所周知，以物联网（IoT）为代表的无线传感网络，近年来得到了迅速的发展。然而，随着无线传感器节点数量的迅速增加，传感器的电源供给问题面临着日益严峻的挑战。由于传统电池的使用寿命短，大大降低了网络传感节点的使用寿命。因此，从环境中收集能量为无线传感器节点供电已被认为是一种极具潜力且可持续的解决方案，这种方案可取代传统电池为传感节点供电。

   近日，重庆大学光电工程学院余华教授团队提出了一种解耦和提取信号以及能量的新方法，在单个TENG器件中，通过从旋转摩擦纳米发电机（R-TENG）中同时提取能量和捕获信号来实现能量收集和信号传感功能，从而实现了一个无需电池供电的、真正的自供电传感系统。课题组所设计的R-TENG发电组件由两种极性相反的不同摩擦材料组成。其中，R-TENG是基于标准工业印刷电路板（PCB）技术制造的，可以将旋转的机械能或风能转化为电能，输出与转速正相关的电信号以监测转速或风速。同时建立了由电源管理系统、信号处理系统、定时器、微控制器和无线发射器件组成的电路系统。此外，对R-TENG的能量收集输出性能进行了评估，并详细研究了该系统的传感性能，验证了该测量系统的可行性。该自供电传感系统展能够无需外接任何电源且具有监控风速的功能，可广泛应用于无人职守的野外风速监测、工业测速等领域。相关研究成果以“Simultaneous Energy Harvesting and Signal Sensing From a Single Triboelectric Nanogenerator for Intelligent Self-Powered Wireless Sensing Systems”为题发表在高水平研究期刊《Nano Energy》上，并被《材料人》等媒体报道转载。文章以重庆大学博士研究生卢山为第一作者，导师余华教授为通信作者，该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。

图一、同时具备能量收集和信号传感的智能自供电风速监测系统

（a）TENG作为能量收集和传感器的系统框架；（b）TENG整流电路中各端口的电压；（c）带有风扇的R-TENG用来从风中获取能量和测试风速。