摩擦纳米发电机的性能与制备探究

[日期：2024-03-21] 来源：作者：

徐州一中综合实践活动（研究性学习）课题实施方案申报表

课题名称	摩擦纳米发电机的性能与制备探究
课题组成员及有关情况	姓名	性别	班级	职务	学号
	张雨菡	女	高一13	组长	1314
	胡欣冉	女	高一13	组员	1306
	陈相宁	女	高一13	组员	1301
	李相君	男	高一13	组员	1327
	胡伟鸿	男	高一13	组员	1323
	万翔宇	男	高一13	组员	1335




课题研究的目的及主要内容	目的：通过了解摩擦纳米发电机的性能与制备探究，注重终端能源的清洁性、方便性和友好性，关注全球能源问题。内容：随着全球对清洁能源和维持环境可持续性的需求增加，寻找新型高效能源发电技术成为了研究的热点之一。摩擦纳米发电机作为一种新型能量转换技术，具有高效、可持续的特点，引起了广泛关注。利用环境挥发性能源，如摩擦能，作为电力来源已变得非常重要。本研究围绕摩擦纳米发电机（Triboelectric Nanogenerator，TENG）的设计、制备和性能评估进行，重点考察了不同的摩擦材料、薄膜本征振动频率（BPM值）和摩擦球个数对于TENG输出功率的影响。TENG利用摩擦起电效应，将机械能转换为电能，具备了在自供电传感器网络以及可穿戴设备方面的应用潜力。
研究假设	不同摩擦电材料对球形摩擦纳米发电机输出特性有影响。不同滚球数量对球形摩擦纳米发电机输出特性有影响。不同晃动频率对球形摩擦纳米发电机输出特性有影响。
研究方法	资料查询、收集、设计实验、进行实验、分析结果、得出结论、撰写报告
研究步骤（各阶段的主要内容和时间安排）	1月初：小组成员查找摩擦纳米发电机相关资料，深入了解制作原理及相关应用，组员讨论下一步课题研究方案。 1月中旬：实验设计及材料准备。 1月下旬至1月底：小组成员利用周末进行实验，得出实验结果。 1月底至2月初：探究摩擦纳米发电机性能的影响因素，进行创新实验。 2月中旬：撰写课题研究实验报告。
成果形式	课题研究论文及PPT
论证小组意见	论文选题符合专业培养目标，能够达到综合训练目标，题目有较高难度，工作量大。选题具有较高的学术研究（参考）价值（较大的实践指导意义）。该生查阅文献资料能力强，能全面收集关于考试系统的资料，写作过程中能综合运用考试系统知识，全面分析考试系统问题毕业论文，综合运用知识能力强。文章篇幅完全符合学院规定，内容完整，层次结构安排科学，主要观点突出，逻辑关系清楚，有一定的个人见解。文题完全相符，论点突出，论述紧扣主题。语言表达流畅，格式完全符合规范要求；参考了丰富的文献资料，其时效性较强；没有抄袭现象。论证人签名： 2024年 2月 20日

徐州一中综合实践活动（研究性学习）记录表

课题题目：摩擦纳米发电机的性能与制备探究			编号：
活动时间：2024年1月初至1月下旬	第 1 次	活动地点：三楼小会议室
指导教师：张涛			班级：高一(13)班
参加活动成员：张雨菡、胡欣冉、陈相宁、李相君、胡伟鸿、万翔宇组内: 张雨菡、胡欣冉、陈相宁、李相君、胡伟鸿、万翔宇组外:
活动内容： 1）目的（解决什么问题）：商讨课题研究方案，通过网络查找资料了解摩擦纳米发电机的制作原理、性能影响因素和发展前景。 2）形式（小组讨论、试验、查阅资料、调查、实地测量）：小组讨论、查阅资料。 3）过程：由小组课题牵头人组织小组成员召开第一次会议，通过讨论方式商议通过课题研究方案，通过网络查找资料共同学习摩擦纳米发电机相关知识，并搜集准备实验相关 4）结果（得到什么结论、解决哪些问题、是否完成预定目标和计划、出现的新问题）通过小组讨论确定了资料查询、设计实验等课题研究方案，确定活动时间的时间表，完成课题实验的设计及材料准备。记录者: 张雨菡

注：1、由课题组长指派专人负责填写，备追踪课题研究过程时使用。

2、本表一式三份，交由年级处、指导教师、课题组长存档。

徐州一中综合实践活动（研究性学习）记录表

课题题目：摩擦纳米发电机的性能与制备探究			编号：
活动时间：2024年1月底至2月中旬	第 2 次	活动地点：徐州图书馆
指导教师：张涛			班级：高一(13)班
参加活动成员：张雨菡、胡欣冉、陈相宁、李相君、胡伟鸿、万翔宇组内: 张雨菡、胡欣冉、陈相宁、李相君、胡伟鸿、万翔宇组外:
活动内容： 1）目的（解决什么问题）：探究不同摩擦电材料对球形摩擦纳米发电机输出特性的影响探究不同滚球数量对球形摩擦纳米发电机输出特性的影响探究不同晃动频率对球形摩擦纳米发电机输出特性的影响 2）形式（小组讨论、试验、查阅资料、调查、实地测量）：小组讨论、试验、查阅资料。 3）过程：制定可实施计划，利用课余时间去往徐州图书馆进行实验。（1）分别用不同材质的薄膜材料（比如 PVC 胶带、美纹纸胶带、透明胶带拉伸聚丙烯薄膜）包裹弹力球制作得到不同的球形摩擦纳米发电机，比较不同包裹材科下的摩擦纳米发电机输出电压的差异。（2）改变弹力球的数量，分别比较1个、2个、3个弹力球数量下的摩擦纳米发电机开路电压的差异。（3）改变BPM，分别比较BPM为60、 120、180下的摩擦纳米发电机开路电压的差异。 4）结果（得到什么结论、解决哪些问题、是否完成预定目标和计划、出现的新问题）结论：不同摩擦电材料对球形摩擦纳米发电机输出特性有影响不同滚球数量对球形摩擦纳米发电机输出特性有影响不同晃动频率对球形摩擦纳米发电机输出特性有影响已解决问题：摩擦纳米发电机的性能与制备探究记录者: 张雨菡

注：1、由课题组长指派专人负责填写，备追踪课题研究过程时使用。

2、本表一式三份，交由年级处、指导教师、课题组长存档。

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摩擦纳米发电机的性能与制备探究

2024年03月21日 08:43 点击：[]

徐州一中综合实践活动（研究性学习）课题实施方案申报表

课题名称	摩擦纳米发电机的性能与制备探究
课题组成员及有关情况	姓名	性别	班级	职务	学号
	张雨菡	女	高一13	组长	1314
	胡欣冉	女	高一13	组员	1306
	陈相宁	女	高一13	组员	1301
	李相君	男	高一13	组员	1327
	胡伟鸿	男	高一13	组员	1323
	万翔宇	男	高一13	组员	1335




课题研究的目的及主要内容	目的：通过了解摩擦纳米发电机的性能与制备探究，注重终端能源的清洁性、方便性和友好性，关注全球能源问题。内容：随着全球对清洁能源和维持环境可持续性的需求增加，寻找新型高效能源发电技术成为了研究的热点之一。摩擦纳米发电机作为一种新型能量转换技术，具有高效、可持续的特点，引起了广泛关注。利用环境挥发性能源，如摩擦能，作为电力来源已变得非常重要。本研究围绕摩擦纳米发电机（Triboelectric Nanogenerator，TENG）的设计、制备和性能评估进行，重点考察了不同的摩擦材料、薄膜本征振动频率（BPM值）和摩擦球个数对于TENG输出功率的影响。TENG利用摩擦起电效应，将机械能转换为电能，具备了在自供电传感器网络以及可穿戴设备方面的应用潜力。
研究假设	不同摩擦电材料对球形摩擦纳米发电机输出特性有影响。不同滚球数量对球形摩擦纳米发电机输出特性有影响。不同晃动频率对球形摩擦纳米发电机输出特性有影响。
研究方法	资料查询、收集、设计实验、进行实验、分析结果、得出结论、撰写报告
研究步骤（各阶段的主要内容和时间安排）	1月初：小组成员查找摩擦纳米发电机相关资料，深入了解制作原理及相关应用，组员讨论下一步课题研究方案。 1月中旬：实验设计及材料准备。 1月下旬至1月底：小组成员利用周末进行实验，得出实验结果。 1月底至2月初：探究摩擦纳米发电机性能的影响因素，进行创新实验。 2月中旬：撰写课题研究实验报告。
成果形式	课题研究论文及PPT
论证小组意见	论文选题符合专业培养目标，能够达到综合训练目标，题目有较高难度，工作量大。选题具有较高的学术研究（参考）价值（较大的实践指导意义）。该生查阅文献资料能力强，能全面收集关于考试系统的资料，写作过程中能综合运用考试系统知识，全面分析考试系统问题毕业论文，综合运用知识能力强。文章篇幅完全符合学院规定，内容完整，层次结构安排科学，主要观点突出，逻辑关系清楚，有一定的个人见解。文题完全相符，论点突出，论述紧扣主题。语言表达流畅，格式完全符合规范要求；参考了丰富的文献资料，其时效性较强；没有抄袭现象。论证人签名： 2024年 2月 20日

徐州一中综合实践活动（研究性学习）记录表

课题题目：摩擦纳米发电机的性能与制备探究			编号：
活动时间：2024年1月初至1月下旬	第 1 次	活动地点：三楼小会议室
指导教师：张涛			班级：高一(13)班
参加活动成员：张雨菡、胡欣冉、陈相宁、李相君、胡伟鸿、万翔宇组内: 张雨菡、胡欣冉、陈相宁、李相君、胡伟鸿、万翔宇组外:
活动内容： 1）目的（解决什么问题）：商讨课题研究方案，通过网络查找资料了解摩擦纳米发电机的制作原理、性能影响因素和发展前景。 2）形式（小组讨论、试验、查阅资料、调查、实地测量）：小组讨论、查阅资料。 3）过程：由小组课题牵头人组织小组成员召开第一次会议，通过讨论方式商议通过课题研究方案，通过网络查找资料共同学习摩擦纳米发电机相关知识，并搜集准备实验相关 4）结果（得到什么结论、解决哪些问题、是否完成预定目标和计划、出现的新问题）通过小组讨论确定了资料查询、设计实验等课题研究方案，确定活动时间的时间表，完成课题实验的设计及材料准备。记录者: 张雨菡

注：1、由课题组长指派专人负责填写，备追踪课题研究过程时使用。

2、本表一式三份，交由年级处、指导教师、课题组长存档。

徐州一中综合实践活动（研究性学习）记录表

课题题目：摩擦纳米发电机的性能与制备探究			编号：
活动时间：2024年1月底至2月中旬	第 2 次	活动地点：徐州图书馆
指导教师：张涛			班级：高一(13)班
参加活动成员：张雨菡、胡欣冉、陈相宁、李相君、胡伟鸿、万翔宇组内: 张雨菡、胡欣冉、陈相宁、李相君、胡伟鸿、万翔宇组外:
活动内容： 1）目的（解决什么问题）：探究不同摩擦电材料对球形摩擦纳米发电机输出特性的影响探究不同滚球数量对球形摩擦纳米发电机输出特性的影响探究不同晃动频率对球形摩擦纳米发电机输出特性的影响 2）形式（小组讨论、试验、查阅资料、调查、实地测量）：小组讨论、试验、查阅资料。 3）过程：制定可实施计划，利用课余时间去往徐州图书馆进行实验。（1）分别用不同材质的薄膜材料（比如 PVC 胶带、美纹纸胶带、透明胶带拉伸聚丙烯薄膜）包裹弹力球制作得到不同的球形摩擦纳米发电机，比较不同包裹材科下的摩擦纳米发电机输出电压的差异。（2）改变弹力球的数量，分别比较1个、2个、3个弹力球数量下的摩擦纳米发电机开路电压的差异。（3）改变BPM，分别比较BPM为60、 120、180下的摩擦纳米发电机开路电压的差异。 4）结果（得到什么结论、解决哪些问题、是否完成预定目标和计划、出现的新问题）结论：不同摩擦电材料对球形摩擦纳米发电机输出特性有影响不同滚球数量对球形摩擦纳米发电机输出特性有影响不同晃动频率对球形摩擦纳米发电机输出特性有影响已解决问题：摩擦纳米发电机的性能与制备探究记录者: 张雨菡

注：1、由课题组长指派专人负责填写，备追踪课题研究过程时使用。

2、本表一式三份，交由年级处、指导教师、课题组长存档。

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