Nanogenerator
நானோ ஜெனரேட்டர் என்பது இயந்திர அல்லது வெப்ப ஆற்றலை மின்சாரமாக மாற்றும் ஒரு சிறிய சாதனமாகும். இது ஒரு ஆற்றல் அறுவடை சாதனமாகும், இதில் வெளிப்புற ஆதாரங்களில் இருந்து வரும் ஆற்றல் (எ. கா., சூரிய சக்தி, வெப்ப ஆற்றல், காற்று ஆற்றல், உப்புத்தன்மை சாய்வு மற்றும் இயக்க ஆற்றல்), சுற்றுப்புற ஆற்றல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, சிறிய, வயர்லெஸ் தன்னாட்சி சாதனங்களால் பயன்படுத்த மின்சாரமாக மாற்றப்படுகிறது அணியக்கூடிய மின்னணுவியல், நிலை கண்காணிப்பு மற்றும் வயர்லெஸ் சென்சார் நெட்வொர்க்குகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆற்றல் அறுவடைகள் பொதுவாக குறைந்த ஆற்றல் மின்னணுவியலுக்கு மிகக் குறைந்த அளவு சக்தியை வழங்குகின்றன. சில பெரிய அளவிலான எரிசக்தி உற்பத்திக்கான உள்ளீட்டு எரிபொருளுக்கு வளங்கள் (எண்ணெய், நிலக்கரி போன்றவை) செலவாகும். ), ஆற்றல் அறுவடைக்கான ஆற்றல் ஆதாரம் சுற்றுப்புற பின்னணியாக உள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு எரிப்பு இயந்திரத்தின் செயல்பாட்டிலிருந்து வெப்பநிலை சாய்வுகள் உள்ளன, நகர்ப்புறங்களில், வானொலி மற்றும் தொலைக்காட்சி ஒளிபரப்பு காரணமாக சூழலில் அதிக அளவு மின்காந்த ஆற்றல் உள்ளது, மேலும் நடைபயணத்தின் போது ஏற்படும் அதிர்வுகளிலிருந்து ஆற்றலை அறுவடை செய்யலாம். நானோ ஜெனரேட்டர்களில் மூன்று வகுப்புகள் உள்ளனஃ பைசோ எலக்ட்ரிக், ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக், இவை இரண்டும் இயந்திர ஆற்றலை மின்சாரமாக மாற்றுகின்றன, மேலும் பைரோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர்கள், வெப்ப ஆற்றலை மின்சாரமாக மாற்றுகின்றன. பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் என்பது நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட பைசோ எலக்ட்ரிக் பொருள் மூலம் வெளிப்புற இயக்க ஆற்றலை மின்சார ஆற்றலாக மாற்றும் திறன் கொண்ட ஒரு ஆற்றல் அறுவடை சாதனமாகும். மெல்லிய படல மொத்த ஒலி அதிர்வுகளைப் போல நானோ-அளவிடப்பட்ட பைசோ எலக்ட்ரிக் பொருளைப் பயன்படுத்தும் இயக்க ஆற்றல் அறுவடை சாதனங்களைக் குறிக்க இது பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. நானோ ஜெனரேட்டரின் செயல்பாட்டுக் கோட்பாடு இரண்டு வெவ்வேறு நிகழ்வுகளில் விளக்கப்படும்ஃ நானோ கம்பியின் அச்சுக்கு செங்குத்தாகவும் இணையாகவும் செலுத்தப்படும் விசை. முதல் வழக்கு வேலை கொள்கை ஒரு பக்கவாட்டு நகரும் முனை உட்பட்டு ஒரு செங்குத்தாக வளர்ந்த நானோ கம்பி மூலம் விளக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரு பைசோ எலக்ட்ரிக் அமைப்பு நகரும் முனையின் வெளிப்புற சக்திக்கு உட்படும் போது, அமைப்பு முழுவதும் சிதைவு ஏற்படுகிறது. பைசோ எலக்ட்ரிக் விளைவு நானோ கட்டமைப்பிற்குள் ஒரு மின் புலத்தை உருவாக்கும்; நேர்மறை திரிபு கொண்ட நீட்டிக்கப்பட்ட பகுதி நேர்மறை மின் திறனை வெளிப்படுத்தும், அதே நேரத்தில் எதிர்மறை திரிபு கொண்ட சுருக்கப்பட்ட பகுதி எதிர்மறை மின் திறனைக் காண்பிக்கும். இது அவற்றின் படிக அமைப்பில் உள்ள எதிர்மின் அயனிகளைப் பொறுத்து நேர்மின் அயனிகளின் ஒப்பீட்டு இடப்பெயர்ச்சி காரணமாகும். இதன் விளைவாக, நானோ கம்பியின் முனை அதன் மேற்பரப்பில் மின் ஆற்றல் பரவலைக் கொண்டிருக்கும், அதே நேரத்தில் நானோ கம்பியின் அடிப்பகுதி அடித்தளமாக இருப்பதால் நடுநிலையாக்கப்படும். நானோ கம்பியில் உருவாக்கப்படும் அதிகபட்ச மின்னழுத்தத்தை பின்வரும் சமன்பாட்டைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடலாம்ஃ இங்கு κ0 என்பது வெற்றிடத்தில் அனுமதி, κ என்பது மின்கடத்தா மாறிலி, e33, e15 மற்றும் e31 ஆகியவை பைசோ எலக்ட்ரிக் குணகங்கள், ν என்பது பாய்சான் விகிதம், a என்பது நானோ கம்பியின் ஆரம், l என்பது நானோ கம்பியின் நீளம் மற்றும் νmax என்பது நானோ கம்பியின் முனையின் அதிகபட்ச விலகல் ஆகும். முனையின் மேற்பரப்பில் மின்னூட்டங்களை வெளியேற்றுவதில் மின் தொடர்பு முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. எதிர் மின்முனைக்கும் நானோ கம்பியின் முனைக்கும் இடையில் ஷாட்கி தொடர்பு உருவாக வேண்டும், ஏனெனில் ஓமிக் தொடர்பு முனையில் உருவாக்கப்படும் மின் புலத்தை நடுநிலையாக்கும். ஒரு பயனுள்ள ஷாட்கி தொடர்பை உருவாக்க, எலக்ட்ரான் இணைப்பு (Ea) எதிர் மின்முனையை உருவாக்கும் உலோகத்தின் வேலை செயல்பாட்டை (φ) விட சிறியதாக இருக்க வேண்டும். 4. 5 eV எலக்ட்ரான் இணைப்பு கொண்ட ZnO நானோவைர் விஷயத்தில், Pt (φ = 6.1 eV) ஸ்காட்கி தொடர்பை உருவாக்க பொருத்தமான உலோகமாகும். ஷாட்கி தொடர்பை உருவாக்குவதன் மூலம், எதிர் மின்முனை எதிர்மறை ஆற்றலின் பகுதிகளுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது எலக்ட்ரான்கள் முனையின் மேற்பரப்பில் இருந்து எதிர் மின்முனைக்குச் செல்லும், அதேசமயம் அது தொடர்பு கொள்ளும்போது மின்னோட்டம் உருவாக்கப்படாது நேர்மறை ஆற்றலின் பகுதிகள், என்-வகை குறைக்கடத்தி நானோ கட்டமைப்பின் விஷயத்தில் (பி-வகை குறைக்கடத்தி அமைப்பு இந்த விஷயத்தில் துளை நகரும் என்பதால் தலைகீழ் நிகழ்வை வெளிப்படுத்தும்). இரண்டாவது வழக்கில், செங்குத்தாக வளர்ந்த நானோவைர் கொண்ட ஒரு மாதிரி அதன் அடிப்பகுதியில் உள்ள ஓமிக் தொடர்பு மற்றும் அதன் மேலே உள்ள ஷாட்கி தொடர்பு ஆகியவற்றுக்கு இடையில் அடுக்கி வைக்கப்படுகிறது. நானோ கம்பியின் முனையை நோக்கி விசை பயன்படுத்தப்படும்போது, நானோ கம்பியில் யூனியாக்சியல் அமுக்க விசை உருவாக்கப்படுகிறது. பைசோ எலக்ட்ரிக் விளைவு காரணமாக, நானோ கம்பியின் முனை எதிர்மறை பைசோ எலக்ட்ரிக் ஆற்றலைக் கொண்டிருக்கும், இது முனையில் ஃபெர்மி அளவை அதிகரிக்கும். எலக்ட்ரான்கள் பின்னர் முனையிலிருந்து அடிப்பகுதிக்கு வெளிப்புற சுற்று வழியாக பாயும் என்பதால், முனையில் நேர்மறை மின் ஆற்றல் உருவாக்கப்படும். ஷாட்கி தொடர்பு இடைமுகத்தின் வழியாக எலக்ட்ரான்கள் கொண்டு செல்லப்படுவதைத் தடுக்கும், எனவே முனையில் உள்ள ஆற்றலைப் பராமரிக்கும். விசை அகற்றப்படும்போது, பைசோ எலக்ட்ரிக் விளைவு குறைகிறது, மேலும் எலக்ட்ரான்கள் முனையில் உள்ள நேர்மறை ஆற்றலை நடுநிலையாக்குவதற்காக மீண்டும் மேலே பாயும். இரண்டாவது வழக்கு ஒரு மாற்று மின்னோட்ட வெளியீட்டு சமிக்ஞையை உருவாக்கும். வடிவியல் அமைப்பு பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோ கட்டமைப்பின் கட்டமைப்பைப் பொறுத்து, நானோ ஜெனரேட்டரை 3 வகைகளாக வகைப்படுத்தலாம்ஃ விங், லிங் மற்றும் "என்இஜி". இருப்பினும், மற்ற வகைகளில் கூறப்பட்டுள்ளபடி, மேற்கூறிய வகைகளுக்குள் வராத ஒரு உள்ளமைவு உள்ளது. செங்குத்து நானோவைர் ஒருங்கிணைந்த நானோ ஜெனரேட்டர் (விங்). விங் என்பது 3 அடுக்கு அடுக்குகளைக் கொண்ட ஒரு முப்பரிமாண அமைப்பாகும், அவை அடிப்படை மின்முனை, செங்குத்தாக வளர்க்கப்படும் பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோ அமைப்பு மற்றும் எதிர் மின்முனை ஆகும். பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோ அமைப்பு பொதுவாக அடிப்படை மின்முனையில் வளர்க்கப்படுகிறது, பின்னர் இது எதிர் மின்முனையுடன் அதன் முனையுடன் முழு அல்லது பகுதி இயந்திரத் தொடர்பில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது. முதல் விங் 2007 ஆம் ஆண்டில் ஒரு எதிர் மின்முனையுடன் இருந்தது, இது ஏ. எஃப். எம் முனையின் வரிசைகளை நகரும் மின்முனையாக ஒத்திருக்கும் காலமுறை மேற்பரப்பு கிராட்டிங் கொண்டது. எதிர் மின்முனை பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோவயரின் நுனிகளுடன் முழு தொடர்பில் இல்லாததால், வெளிப்புற அதிர்வுகளால் ஏற்படும் அதன் தளத்தின் உள்ளே அல்லது தளத்திற்கு வெளியே உள்ள இயக்கம் பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோ கட்டமைப்பின் சிதைவைத் தூண்டுகிறது, இது ஒவ்வொரு தனிப்பட்ட நானோவயருக்கும் உள்ளே மின் ஆற்றல் விநியோகத்தை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது. எதிர் மின்முனை உலோகத்தால் பூசப்பட்டு, நானோ கம்பியின் முனையுடன் ஒரு ஷாட்கி தொடர்பை உருவாக்குகிறது, அங்கு பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோ கம்பியின் சுருக்கப்பட்ட பகுதி மட்டுமே திரட்டப்பட்ட எலக்ட்ரான்களை அதன் முனைக்கும் எதிர் மின்முனைக்கும் இடையிலான தடையை கடந்து செல்ல அனுமதிக்கும், என்-வகை நானோ கம்பியைப் பொறுத்தவரை. இந்த கட்டமைப்பின் சுவிட்ச்-ஆன் மற்றும் ஆஃப் பண்பு வெளிப்புற ரெக்டிஃபையருக்கு எந்த தேவையும் இல்லாமல் நேரடி மின்னோட்டத்தை உருவாக்கும் திறனைக் காட்டுகிறது. பகுதி தொடர்பைக் கொண்ட விங் இல், எதிர் மின்முனையின் வடிவியல் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. தட்டையான எதிர் மின்முனை பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோ கட்டமைப்புகளின் போதுமான சிதைவைத் தூண்டாது, குறிப்பாக எதிர் மின்முனை விமானத்தில் நகரும் போது. ஏ. எஃப். எம் நுனிகளின் வரிசையை ஒத்த அடிப்படை வடிவவியலுக்குப் பிறகு, எதிர் மின்முனையின் எளிதான வளர்ச்சிக்கு வேறு சில அணுகுமுறைகள் பின்பற்றப்பட்டுள்ளன. பேராசிரியர் ஜாங் லின் வாங் குழு ZnO நானோரோட்களால் ஆன எதிர் மின்முனைகளை உருவாக்கியுள்ளது, இது ZnO நானோவைர் வரிசைகளை ஒருங்கிணைக்கப் பயன்படுத்தப்படும் ஒத்த நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. தென் கொரியாவில் உள்ள சாம்சங் அட்வான்ஸ்டு இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜியில் (SAIT) பேராசிரியர் சாங்-வூ கிம்மின் குழு மற்றும் டாக்டர் ஜே-யங் சோயின் குழு அனோடைஸ் செய்யப்பட்ட அலுமினியம் மற்றும் மின் பூச்சு தொழில்நுட்பத்தை இணைப்பதன் மூலம் கிண்ண வடிவ வெளிப்படையான எதிர் மின்முனையை அறிமுகப்படுத்தியது. நெகிழ்வான அடி மூலக்கூறில் நெட்வொர்க் செய்யப்பட்ட ஒற்றை சுவர் கார்பன் நானோகுழாய் (எஸ். டபிள்யூ. என். டி) ஐப் பயன்படுத்தி மற்றொரு வகை எதிர் மின்முனையை அவர்கள் உருவாக்கியுள்ளனர், இது ஆற்றல் மாற்றத்திற்கு மட்டுமல்லாமல் வெளிப்படையாகவும் செயல்படுகிறது. மற்றொரு வகை விங் பரிந்துரைக்கப்படுகிறது. இது மேற்கூறிய அதே வடிவியல் கட்டமைப்பைப் பகிர்ந்து கொண்டாலும், அத்தகைய விங் நானோ வயர்களின் நுனிகளுக்கும் எதிர் மின்முனைக்கும் இடையில் முழு இயந்திரத் தொடர்பைக் கொண்டுள்ளது. பக்கவாட்டு நானோவைர் ஒருங்கிணைந்த நானோ ஜெனரேட்டர் (லிங்). எல். ஐ. என். ஜி என்பது மூன்று பகுதிகளைக் கொண்ட இரு பரிமாண அமைப்பாகும்ஃ அடிப்படை மின்முனை, பக்கவாட்டில் வளர்க்கப்படும் பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோ அமைப்பு மற்றும் ஸ்காட்கி தொடர்புக்கான உலோக மின்முனை. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், அடி மூலக்கூறு படலத்தின் தடிமன் பீசோ எலக்ட்ரிக் நானோ கட்டமைப்பின் விட்டத்தை விட மிகவும் தடிமனாக இருக்கும், எனவே தனிப்பட்ட நானோ அமைப்பு ஒரு தூய இழுவிசை திரிபுக்கு உட்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு லிங் என்பது ஒற்றை கம்பி ஜெனரேட்டரின் (எஸ். டபிள்யூ. ஜி) விரிவாக்கமாகும், அங்கு பக்கவாட்டாக சீரமைக்கப்பட்ட நானோ கம்பி நெகிழ்வான அடி மூலக்கூறில் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது. லிங் ஒரு ஏசி மின் சமிக்ஞையை உருவாக்குகிறது. வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் அதிகரித்தது, இதன் விளைவாக ஒற்றை அடி மூலக்கூறில் தொடரில் இணைக்கப்பட்ட எல். ஐ. என். ஜி வரிசை, வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தின் ஆக்கபூர்வமான கூட்டலுக்கு வழிவகுத்தது. இத்தகைய உள்ளமைவு பெரிய அளவிலான சக்தியை அகற்றுவதற்கு LNG இன் நடைமுறை பயன்பாட்டிற்கு வழிவகுக்கும், எடுத்துக்காட்டாக, காற்று அல்லது கடல் அலைகள். நானோ கலப்பு மின் ஜெனரேட்டர்கள் (என். இ. ஜி). "NEG" என்பது மூன்று முக்கிய பகுதிகளைக் கொண்ட ஒரு முப்பரிமாண அமைப்பாகும்ஃ உலோகத் தகடு மின்முனைகள், செங்குத்தாக வளர்க்கப்படும் பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோ அமைப்பு மற்றும் பாலிமர் மேட்ரிக்ஸ், இது பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோ கட்டமைப்பிற்கு இடையில் நிரப்பப்படுகிறது. மோமெனி மற்றும் பலர் NEG ஐ அறிமுகப்படுத்தினர். அசல் நானோ ஜெனரேட்டர் உள்ளமைவுடன் ஒப்பிடும்போது NEG அதிக செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது என்று காட்டப்பட்டது, இதில் ஒரு ZnO நானோவைர் ஒரு AFM முனையால் வளைக்கப்படும். இது அதிக நிலைத்தன்மை கொண்ட ஆற்றல் மூலத்தை வழங்குகிறது என்றும் காட்டப்பட்டுள்ளது. வேறு வகை. ஒரு துணி போன்ற வடிவியல் உள்ளமைவு பரிந்துரைக்கப்பட்டுள்ளது, அங்கு ஒரு பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோவைர் இரண்டு மைக்ரோஃபைபர்களில் அவற்றின் ரேடியல் திசையில் செங்குத்தாக வளர்க்கப்படுகிறது, மேலும் அவை ஒரு நானோ ஜெனரேட்டரை உருவாக்க இணைக்கப்படுகின்றன. மைக்ரோஃபைபர்களில் ஒன்று உலோகத்துடன் பூசப்பட்டு ஒரு ஸ்காட்கி தொடர்பை உருவாக்குகிறது, இது விங்ஸ்களுக்கான எதிர் மின்முனையாக செயல்படுகிறது. நகரக்கூடிய மைக்ரோஃபைபர் நீட்டிக்கப்படுவதால், நானோ கட்டமைப்பின் சிதைவு நிலையான மைக்ரோஃபைபரில் நிகழ்கிறது, இதன் விளைவாக மின்னழுத்த உருவாக்கம் ஏற்படுகிறது. அதன் செயல்பாட்டுக் கோட்பாடு பகுதி இயந்திரத் தொடர்பைக் கொண்ட விங்ஸ்களைப் போலவே உள்ளது, இதனால் ஒரு டிசி மின் சமிக்ஞையை உருவாக்குகிறது. நானோ ஜெனரேட்டருக்காக ஆய்வு செய்யப்பட்ட பல்வேறு பைசோ எலக்ட்ரிக் பொருட்களில், பெரும்பாலான ஆராய்ச்சிகள் ZnO, CdS மற்றும் GaN போன்ற வுர்ட்ஸைட் கட்டமைப்பைக் கொண்ட பொருட்களில் கவனம் செலுத்தியுள்ளன. தனிப்பட்ட நானோ கம்பியின் பைசோ எலக்ட்ரிசிட்டியை மேம்படுத்துவதற்கான முயற்சியும் வுர்ட்ஸைட் கட்டமைப்புகளின் அடிப்படையில் பிற பைசோ எலக்ட்ரிக் பொருட்களின் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுத்தது. ஜார்ஜியா இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜியின் பேராசிரியர் ஜாங் லின் வாங் பி-வகை ZnO நானோ வயர்களை அறிமுகப்படுத்தினார். n-வகை குறைக்கடத்தி நானோ கட்டமைப்பைப் போலல்லாமல், p-வகையின் நடமாடும் துகள் ஒரு துளை ஆகும், இதனால் ஸ்காட்கி நடத்தை n-வகை வழக்கிலிருந்து தலைகீழாக மாறுகிறது; துளைகள் குவிந்த நானோ கட்டமைப்பின் பகுதியிலிருந்து மின் சமிக்ஞை உருவாக்கப்படுகிறது. p-வகை ZnOnanowirese ஆல் வெளியீட்டு சமிக்ஞையை உருவாக்க முடியும் என்று இது சோதனை ரீதியாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, இது n-வகை ZnOnanowirese ஐ விட 10 மடங்கு அதிகமாகும். ஒரு பெரோவ்ஸ்கைட் கட்டமைப்பைக் கொண்ட பொருள் ஒரு வுர்ட்ஸைட் கட்டமைப்புடன் ஒப்பிடும்போது மிகவும் பயனுள்ள பைசோ எலக்ட்ரிக் பண்புகளைக் கொண்டிருப்பதாக அறியப்படுகிறது என்ற கருத்திலிருந்து, பேரியம் டைட்டனேட் (பாட்டிஓ 3) நானோவைர் அர்பானா-சாம்பேனில் உள்ள இல்லினாய்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியர் மின்-ஃபெங் யூ அவர்களால் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது. வெளியீட்டு சமிக்ஞை இதே போன்ற ZnO நானோவைரை விட 16 மடங்கு அதிகமாக இருப்பது கண்டறியப்பட்டுள்ளது. பெர்க்லியின் கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தின் பேராசிரியர் லிவி லின், நானோ ஜெனரேட்டரை உருவாக்க பி. வி. டி. எஃப்-ஐப் பயன்படுத்தலாம் என்று பரிந்துரைத்துள்ளார். நானோ ஃபைபர் செயல்முறையை கட்டுப்படுத்தும் அடி மூலக்கூறில் நேரடியாக எழுதப்படலாம், மேலும் நானோ ஃபைபரின் அடிப்படையில் சுய-ஆற்றல் கொண்ட ஜவுளிகளை உருவாக்க இந்த நுட்பம் பயன்படுத்தப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. எஸ். யூ. டி. டி. யின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் சோல்-ஜெல் உதவியுடன் தொலைதூர புல எலக்ட்ரோ ஸ்பின்னிங் செயல்முறையைப் பயன்படுத்தி அல்ட்ரா-லாங் பொட்டாசியம் நியோபேட் (கேஎன்பிஓ3) நானோ ஃபைபர்களின் வெற்றிகரமான தொகுப்பை வழங்கினர், மேலும் அவற்றைப் பயன்படுத்தி உயர்-வெளியீட்டு மின்னழுத்த நெகிழ்வான நானோ ஜெனரேட்டரை உருவாக்கினர். ஒரு பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டரின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறனில் பைசோ எலக்ட்ரிக் மாறிலி முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது என்பதைக் கருத்தில் கொண்டு, சாதன செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான மற்றொரு ஆராய்ச்சி திசை ஒரு பெரிய பைசோ எலக்ட்ரிக் பதிலைக் கொண்ட புதிய பொருட்களைக் கண்டுபிடிப்பதாகும். லீட் மெக்னீசியம் நியோபேட்-லீட் டைட்டனேட் (பிஎம்என்-பிடி) என்பது அடுத்த தலைமுறை பைசோ எலக்ட்ரிக் பொருள் ஆகும், இது சிறந்த கலவை மற்றும் நோக்குநிலை பெறப்படும்போது சூப்பர்-ஹை பைசோ எலக்ட்ரிக் மாறிலி கொண்டது. 2012 ஆம் ஆண்டில், மிக உயர்ந்த பைசோ எலக்ட்ரிக் மாறிலி கொண்ட பிஎம்என்-பிடி நானோ வயர்கள் ஒரு நீர் வெப்ப அணுகுமுறையால் புனையப்பட்டு பின்னர் ஆற்றல் அறுவடை சாதனமாக இணைக்கப்பட்டன. ஒற்றை-படிக பிஎம்என்-பிடி நானோ பெல்ட்டை உருவாக்குவதன் மூலம் சாதனை-உயர் பைசோ எலக்ட்ரிக் மாறிலி மேலும் மேம்படுத்தப்பட்டது, இது பின்னர் ஒரு பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டருக்கு அத்தியாவசிய கட்டுமானத் தொகுதியாகப் பயன்படுத்தப்பட்டது. 2010ஆம் ஆண்டின் அறிக்கையிடப்பட்ட பொருட்களின் ஒப்பீடு பின்வரும் அட்டவணையில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. பயன்பாடுகள் நானோ ஜெனரேட்டர்கள் மூலம் ஆற்றல் அறுவடை சூரிய, காற்று, வெப்ப, அழுத்தம், மனித சக்தி, அதிர்வுகள் போன்ற பயன்படுத்தப்படாத ஆற்றல் ஆதாரங்களுக்கு பயன்படுத்தப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. சுயமாக இயங்கும் நானோ/மைக்ரோ சாதனங்கள். நானோ ஜெனரேட்டர்களின் சாத்தியமான பயன்பாடுகளில் ஒன்று, இயக்க ஆற்றல் தொடர்ந்து வழங்கப்படும் நிலையில் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த ஆற்றலை பயன்படுத்தும் நானோ/மைக்ரோ சாதனங்களுக்கான சுயாதீனமான அல்லது துணை ஆற்றல் ஆதாரமாக உள்ளது. ஒரு உதாரணம் 2010 ஆம் ஆண்டில் பேராசிரியர் ஜாங் லின் வாங் குழுவால் சுய-சக்திவாய்ந்த pH அல்லது UV சென்சார் மூலம் 20 ~ 40mV வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்துடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட விங் மூலம் சென்சாரில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. இருப்பினும், நானோ/மைக்ரோ சாதனங்களை இயக்குவதற்கு மாற்றப்பட்ட மின் ஆற்றல் ஒப்பீட்டளவில் சிறியது, எனவே, அதன் பயன்பாட்டின் வரம்பு இன்னும் பேட்டரிக்கு ஒரு துணை ஆற்றல் ஆதாரமாக மட்டுப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. நானோ ஜெனரேட்டரை சூரிய மின்கலங்கள் அல்லது உயிர்வேதியியல் ஆற்றல் அறுவடை இயந்திரங்கள் போன்ற பிற வகையான ஆற்றல் அறுவடை சாதனங்களுடன் இணைப்பதன் மூலம் முன்னேற்றம் தேடப்படுகிறது. இந்த அணுகுமுறை ஸ்மார்ட்டஸ்ட் போன்ற சுயாதீன செயல்பாடு முக்கியமான பயன்பாடுகளுக்கு பொருத்தமான ஆற்றல் மூலத்தின் வளர்ச்சிக்கு பங்களிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. ஸ்மார்ட் அணியக்கூடிய அமைப்புகள் பீசோ எலக்ட்ரிக் ஃபைபருடன் ஜவுளிகளால் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட அல்லது தயாரிக்கப்பட்ட ஆடை நானோ ஜெனரேட்டரின் சாத்தியமான பயன்பாடுகளில் ஒன்றாகும். மனித உடலில் இருந்து இயக்க ஆற்றல் பைசோ எலக்ட்ரிக் இழைகள் மூலம் மின்சார ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது, மேலும் ஸ்மார்ட் அணியக்கூடிய அமைப்புகளுடன் இணைக்கப்பட்ட சுகாதார கண்காணிப்பு அமைப்புகள் போன்ற சிறிய மின்னணு சாதனங்களை வழங்க இது பயன்படுத்தப்படலாம். விங் போன்ற நானோ ஜெனரேட்டர்கள் மனித உடலின் நடை இயக்கத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் ஷூவுடன் எளிதாக ஒருங்கிணைக்கப்படலாம். இதே போன்ற மற்றொரு பயன்பாடு சக்தியை உருவாக்கும் செயற்கை சருமமாகும். ஓடும் வெள்ளெலியுடன் இணைக்கப்பட்ட நெகிழ்வான எஸ். டபிள்யூ. ஜியில் இருந்து 100 எம். வி வரை ஏசி மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குவதன் மூலம் பேராசிரியர் ஜாங் லின் வாங் குழு சாத்தியத்தை காட்டியுள்ளது. வெளிப்படையான மற்றும் நெகிழ்வான சாதனங்கள். நெகிழ்வான மற்றும் வெளிப்படையான கரிம அடி மூலக்கூறுகள் போன்ற பல்வேறு வகையான அடி மூலக்கூறுகளில் சில பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோ கட்டமைப்புகளை உருவாக்க முடியும். SKKU (பேராசிரியர் சாங்-வூ கிம் குழு) மற்றும் SAIT (டாக்டர் ஜே-யங் சோய் குழு) ஆகியவற்றில் உள்ள ஆராய்ச்சிக் குழுக்கள் ஒரு வெளிப்படையான மற்றும் நெகிழ்வான நானோ ஜெனரேட்டரை உருவாக்கியுள்ளன, இது சுய-சக்திவாய்ந்த தொட்டுணரக்கூடிய சென்சார்களுக்குப் பயன்படுத்தப்படலாம், மேலும் இந்த வளர்ச்சி ஆற்றல்-திறமையான தொடுதிரை சாதனங்களுக்கு நீட்டிக்கப்படலாம் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இண்டியம்-டின்-ஆக்சைடு (ஐ. டி. ஓ) மின்முனையை கிராஃபீன் அடுக்குடன் மாற்றுவதன் மூலம் சாதனத்தின் வெளிப்படைத்தன்மை மற்றும் அதன் செலவு-செயல்திறனை மேம்படுத்த அவர்களின் ஆராய்ச்சி கவனம் விரிவுபடுத்தப்படுகிறது. பொருத்தக்கூடிய டெலிமெட்ரிக் ஆற்றல் ரிசீவர். ZnO நானோவைரை அடிப்படையாகக் கொண்ட நானோ ஜெனரேட்டரை பொருத்தக்கூடிய சாதனங்களுக்கு பயன்படுத்தலாம், ஏனெனில் ZnO உயிரியல் இணக்கமானது மட்டுமல்ல, கரிம அடி மூலக்கூறிலும் ஒருங்கிணைக்கப்படலாம், இது நானோ ஜெனரேட்டரை ஒட்டுமொத்தமாக உயிரியல் இணக்கமாக மாற்றுகிறது. நானோ ஜெனரேட்டருடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட பொருத்தக்கூடிய சாதனம் மனித உடலுக்கு வெளியே வெளிப்புற மீயொலி அதிர்வுகளைப் பெறுவதன் மூலம் இயக்கப்படலாம், இது பைசோ எலக்ட்ரிக் நானோ கட்டமைப்பால் மின்சார ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் ஒரு ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் என்பது ஆற்றல் அறுவடை செய்யும் சாதனமாகும், இது ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் விளைவைப் பயன்படுத்தி இயந்திர ஆற்றலை மின்சாரமாக மாற்றுகிறது. அவை முதன்முதலில் 2012 ஆம் ஆண்டில் ஜார்ஜியா இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜியில் பேராசிரியர் ஜாங் லின் வாங் குழுவில் நிரூபிக்கப்பட்டன. இரண்டு மெல்லிய கரிம அல்லது கனிமப் படலங்களுக்கு இடையில் சார்ஜ் பரிமாற்றம் மற்றும் மின்னழுத்தத்தை சமநிலைப்படுத்த படத்தின் பின்புறத்தில் இணைக்கப்பட்டுள்ள இரண்டு மின்முனைகளுக்கு இடையில் எலக்ட்ரான் ஓட்டம் மூலம் ஒரு ஆற்றல் உருவாக்கப்படுகிறது. ஜனவரி 2012 இல் TENG இன் முதல் அறிக்கையிலிருந்து, TENG இன் வெளியீட்டு சக்தி அடர்த்தி மேம்பட்டுள்ளது, 313 W/m2 ஐ எட்டியுள்ளது, தொகுதி அடர்த்தி 490 kW/m3 ஐ எட்டியுள்ளது, மேலும் ~60%-72% இன் மாற்று செயல்திறன் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த புதிய எரிசக்தி தொழில்நுட்பம் உற்பத்தி மற்றும் புனையுதலில் குறைந்த செலவு, வலிமை மற்றும் நம்பகத்தன்மை மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நட்பு போன்ற பல நன்மைகளையும் கொண்டுள்ளது. மனித இயக்கம், நடைபயிற்சி, அதிர்வு, இயந்திர தூண்டுதல், சுழலும் டயர்கள், காற்று, பாயும் நீர் மற்றும் பல போன்ற அனைத்து வகையான இயந்திர ஆற்றல்களையும் அறுவடை செய்ய ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டரைப் பயன்படுத்தலாம். கிளெம்ஸன் பல்கலைக்கழகத்தில் ராமகிருஷ்ணா போடிலாவின் குழு முதல் உண்மையான வயர்லெஸ் ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர்களை நிரூபித்தது, அவை ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்களை (எ. கா., பேட்டரிகள் மற்றும் மின்தேக்கிகள்) எந்த வெளிப்புற பெருக்கம் அல்லது பூஸ்டர்கள் தேவையில்லாமல் சார்ஜ் செய்ய முடிந்தது. ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் மூன்று அடிப்படை செயல்பாட்டு முறைகளைக் கொண்டுள்ளதுஃ செங்குத்து தொடர்பு-பிரிப்பு முறை, விமானத்தில் நெகிழ் முறை மற்றும் ஒற்றை-மின்முனை முறை. அவை வெவ்வேறு பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் வெவ்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றவை. அடிப்படை முறைகள் மற்றும் வழிமுறைகள் செங்குத்தான தொடர்பு-பிரிப்பு முறை ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டரின் செயல்பாட்டு பொறிமுறையை இரண்டு தாள்களின் உள் மேற்பரப்புகளில் சுழற்சி பிரிப்பு மற்றும் எதிர் ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் கட்டணங்களின் மறு தொடர்பு ஆகியவற்றால் தூண்டப்பட்ட சாத்தியமான வேறுபாட்டின் காலமுறை மாற்றம் என்று விவரிக்கலாம். சாதனத்தை வளைக்க அல்லது அழுத்துவதற்கு ஒரு இயந்திர கிளர்ச்சி பயன்படுத்தப்படும்போது, இரண்டு தாள்களின் உள் மேற்பரப்புகள் நெருங்கிய தொடர்புக்கு வரும், மேலும் சார்ஜ் பரிமாற்றம் தொடங்கும், மேற்பரப்பின் ஒரு பக்கம் நேர்மறை கட்டணங்களுடனும், மற்றொன்று எதிர்மறை கட்டணங்களுடனும் இருக்கும். சிதைவு வெளியிடப்படும்போது, எதிர் மின்னூட்டங்களைக் கொண்ட இரண்டு மேற்பரப்புகளும் தானாகவே பிரியும், இதனால் இந்த எதிர் ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் மின்னூட்டங்கள் ஒரு மின்சார புலத்தை உருவாக்கி, மேல் மற்றும் கீழ் மின்முனைகள் முழுவதும் சாத்தியமான வேறுபாட்டைத் தூண்டும். இந்த சாத்தியமான வேறுபாட்டைக் கண்டறிய, எலக்ட்ரான்கள் வெளிப்புற சுமை வழியாக ஒரு மின்முனையிலிருந்து மற்றொன்றுக்கு பாயும். இந்த செயல்பாட்டில் உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்சாரம் இரண்டு மின்முனைகளின் ஆற்றல் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் வரை தொடரும். அதைத் தொடர்ந்து, இரண்டு தாள்களும் மீண்டும் ஒருவருக்கொருவர் அழுத்தப்படும்போது, ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் சார்ஜ்-தூண்டப்பட்ட ஆற்றல் வேறுபாடு பூஜ்ஜியமாகக் குறையத் தொடங்கும், இதனால் மாற்றப்பட்ட கட்டணங்கள் வெளிப்புற சுமை வழியாக மீண்டும் பாய்ந்து எதிர் திசையில் மற்றொரு மின்னோட்ட துடிப்பை உருவாக்கும். இந்த காலமுறை இயந்திர சிதைவு நீடிக்கும் போது, மாற்று மின்னோட்டம் (ஏசி) சமிக்ஞைகள் தொடர்ந்து உருவாக்கப்படும். ஜோடி பொருட்கள் தொடர்பு மற்றும் ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் கட்டணங்களை உருவாக்குவதைப் பொறுத்தவரை, அவற்றில் குறைந்தபட்சம் ஒன்று இன்சுலேட்டராக இருக்க வேண்டும், இதனால் ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் கட்டணங்களை எடுத்துச் செல்ல முடியாது, ஆனால் தாளின் உள் மேற்பரப்பில் இருக்கும். பின்னர், இந்த அசையாத ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் கட்டணங்கள் குறிப்பிட்ட தூர மாற்றத்தின் கீழ் வெளிப்புற சுமையில் ஏசி மின்சார ஓட்டத்தைத் தூண்டும். பக்கவாட்டு ஸ்லைடிங் முறை இரண்டு அடிப்படை உராய்வு செயல்முறைகள் உள்ளனஃ சாதாரண தொடர்பு மற்றும் பக்கவாட்டு ஸ்லைடிங். ஒரு TENG ஒரு பக்கவாட்டு திசையில் இரண்டு மேற்பரப்புகளுக்கு இடையில் சறுக்கிய விமானத்தின் அடிப்படையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. ஸ்லைடிங்கிலிருந்து ட்ரைபோ எலக்ட்ரிஃபிகேஷன் மூலம், இரண்டு மேற்பரப்புகளுக்கு இடையிலான தொடர்பு பகுதியில் ஒரு குறிப்பிட்ட மாற்றம் சார்ஜ் மையங்களின் பக்கவாட்டு பிரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது, இது வெளிப்புற சுமையில் எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டத்தை இயக்கும் மின்னழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது. அளவிடப்பட்ட தயிர் இரண்டு தட்டுகளும் எந்த விகிதத்தில் நழுவுகின்றன என்பதைப் பொறுத்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது. அதைத் தொடர்ந்து, மேல் தட்டு பின்னோக்கி சறுக்கும்போது, பிரிக்கப்பட்ட மின்னூட்டங்கள் மீண்டும் தொடர்பு கொள்ளத் தொடங்குகின்றன, ஆனால் பாலிமர் பொருட்களின் காப்பு தன்மை காரணமாக அழிவு ஏற்படாது. நிலைமின்னியல் சமநிலையை பராமரிப்பதற்காக மின்முனைகளில் தேவையற்ற மாற்றப்பட்ட கட்டணங்கள் தொடர்பு பகுதியின் அதிகரிப்புடன் வெளிப்புற சுமை வழியாக மீண்டும் பாயும். இது சறுக்கலின் இரண்டாம் பாதி சுழற்சியுடன் கீழ் மின்முனையிலிருந்து மேல் மின்முனைக்கு மின்னோட்ட ஓட்டத்திற்கு பங்களிக்கும். இரண்டு தட்டுகளும் ஒன்றுடன் ஒன்று இணைந்த நிலையை அடைந்தவுடன், சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மேற்பரப்புகள் மீண்டும் முழு தொடர்புக்கு வருகின்றன. மின்முனையில் மாற்றப்பட்ட கட்டணங்கள் எதுவும் இருக்காது, மேலும் சாதனம் முதல் நிலைக்குத் திரும்பும். இந்த முழு சுழற்சியிலும், வெளிப்புறமாகவும் உள்நோக்கியும் சறுக்கும் செயல்முறைகள் சமச்சீர் ஆகும், எனவே ஒரு ஜோடி சமச்சீர் மாற்று மின்னோட்ட சிகரங்கள் எதிர்பார்க்கப்பட வேண்டும். இன்-பிளேன் சார்ஜ் பிரிவின் பொறிமுறை இரண்டு தட்டுகளுக்கு இடையில் ஒரு திசை நெகிழ்வில் அல்லது சுழற்சி முறையில் வேலை செய்ய முடியும். ஸ்லைடிங் முறையில், ஸ்லைடிங் மேற்பரப்புகளில் லீனியர் கிரேட்டிங் அல்லது வட்டப் பிரிவை அறிமுகப்படுத்துவது ஆற்றல் அறுவடைக்கு மிகவும் திறமையான வழிமுறையாகும். இத்தகைய கட்டமைப்புகளுடன், இரண்டு வடிவமைப்பு ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் மேற்பரப்புகள் TENG இன் முழு நீளத்தை விட ஒரு கிரேட்டிங் யூனிட் நீளத்தின் இடப்பெயர்ச்சி மூலம் முழுமையாக பொருந்தாத நிலையை அடைய முடியும், இது தூண்டப்பட்ட கட்டணங்களின் போக்குவரத்து செயல்திறனை வியத்தகு முறையில் அதிகரிக்கிறது. ஒற்றை-மின்கலன் முறை ஒற்றை-மின்கலன் அடிப்படையிலான ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் விரல் நுனியில் இயக்கப்படும் ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர்கள் போன்ற சில பயன்பாடுகளுக்கு மிகவும் நடைமுறை மற்றும் சாத்தியமான வடிவமைப்பாக அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. ஒற்றை-மின்முனை TENG இன் செயல்பாட்டுக் கோட்பாடு தொடர்பு மின்மயமாக்கல் மற்றும் நிலைமின்னியல் தூண்டல் ஆகியவற்றின் இணைப்பின் மூலம் படத்தில் திட்டவட்டமாக காட்டப்பட்டுள்ளது. அசல் நிலையில், தோலின் மேற்பரப்புகள் மற்றும் பி. டி. எம். எஸ் ஒருவருக்கொருவர் முழுமையாகத் தொடர்புகொள்கின்றன, இதன் விளைவாக அவற்றுக்கிடையே சார்ஜ் பரிமாற்றம் ஏற்படுகிறது. ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் தொடரின் படி, எலக்ட்ரான்கள் தோலில் இருந்து பி. டி. எம். எஸ்-க்கு செலுத்தப்பட்டன, ஏனெனில் பி. டி. எம். எஸ் தோலை விட ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் எதிர்மறையாக இருப்பதால், இது ஒரு தொடர்பு மின்மயமாக்கல் செயல்முறையாகும். எதிர் துருவமுனைப்புகளுடன் உற்பத்தி செய்யப்படும் ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் கட்டணங்கள் முழுமையாக சமநிலைப்படுத்தப்படுகின்றன அல்லது திரையிடப்படுகின்றன, இதனால் வெளிப்புற சுற்றில் எலக்ட்ரான் ஓட்டம் இல்லை. பி. டி. எம். எஸ் மற்றும் தோலுக்கு இடையே ஒரு ஒப்பீட்டு பிரிப்பு ஏற்பட்டவுடன், இந்த ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் கட்டணங்களை ஈடுசெய்ய முடியாது. பி. டி. எம். எஸ்ஸின் மேற்பரப்பில் உள்ள எதிர்மறை மின்னூட்டங்கள் ஐ. டி. ஓ மின்முனையில் நேர்மறை மின்னூட்டங்களைத் தூண்டும், இது ஐ. டி. ஓ மின்முனையிலிருந்து தரையில் பாய்வதற்கு இலவச எலக்ட்ரான்களை இயக்குகிறது. தொடும் தோல் மற்றும் கீழ் பி. டி. எம். எஸ் இடையேயான தூரம் பி. டி. எம். எஸ் படத்தின் அளவுடன் ஒப்பிடத்தக்கதாக இருந்தால், இந்த நிலைமின்னியல் தூண்டல் செயல்முறை ஒரு வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் அல்லது மின்னோட்ட சமிக்ஞையை வழங்க முடியும். PDMS இல் உள்ள எதிர்மறை ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் கட்டணங்கள் PDMS க்கும் சருமத்திற்கும் இடையிலான பிரிப்பு தூரத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம் ITO மின்முனையில் தூண்டப்பட்ட நேர்மறை கட்டணங்களிலிருந்து முழுமையாக திரையிடப்படும்போது, விளக்கப்பட்டபடி வெளியீட்டு சமிக்ஞைகள் எதுவும் காணப்படவில்லை. மேலும், பி. டி. எம். எஸ்ஸை அணுகுவதற்கு தோல் திரும்பும்போது, ஐ. டி. ஓ மின்முனையில் தூண்டப்பட்ட நேர்மறை கட்டணங்கள் குறைகின்றன, மேலும் எலக்ட்ரான்கள் தரையில் இருந்து ஐ. டி. ஓ மின்முனைக்கு பாயும், தோல் மற்றும் பி. டி. எம். எஸ் மீண்டும் ஒருவருக்கொருவர் முழுமையாக தொடர்பு கொள்ளும் வரை, இதன் விளைவாக தலைகீழ் வெளியீட்டு மின்னழுத்தம்/மின்னோட்ட சமிக்ஞை. பயன்பாடுகள் TENG என்பது ட்ரைபோ மின்மயமாக்கல் (உள் சுற்றில்) மற்றும் நிலைமின்னியல் தூண்டல் செயல்முறைகள் (வெளிப்புற சுற்றில்) மூலம் இயந்திர கிளர்ச்சியை மின்சார சமிக்ஞையாக மாற்றும் ஒரு இயற்பியல் செயல்முறையாகும். இந்த அடிப்படை செயல்முறை இரண்டு முக்கிய பயன்பாடுகளுக்கு நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. முதல் பயன்பாடு ஆற்றல் அறுவடை ஆகும், இயந்திர ஆற்றலை அறுவடை செய்வதில் குறிப்பிட்ட நன்மை உள்ளது. மற்ற பயன்பாடு ஒரு சுய-இயங்கும் செயலில் உள்ள சென்சாராக செயல்படுவதாகும், ஏனெனில் அதை ஓட்டுவதற்கு வெளிப்புற சக்தி ஆதாரம் தேவையில்லை. அறுவடை அதிர்வு ஆற்றல் மொபைல் மின்னணுவியல் சக்திக்கு, குறிப்பாக நிரப்பு சீரான ஆற்றல் அறுவடை நுட்பங்களுடன் இணைந்து, அறுவடை அதிர்வு ஆற்றல் பயனுள்ளதாக இருக்கும். அதிர்வு ஆற்றலை அறுவடை செய்வதற்காக ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர்களின் அடிப்படைக் கொள்கைகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட பல்வேறு தொழில்நுட்பங்கள் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளன. ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டரின் இந்த பயன்பாடு பின்வரும் அம்சங்களில் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளதுஃ கான்டிலீவர் அடிப்படையிலான நுட்பம் இயந்திர ஆற்றலை அறுவடை செய்வதற்கான ஒரு பாரம்பரிய அணுகுமுறையாகும், குறிப்பாக எம். இ. எம். எஸ். அதிர்வுகளின் போது மேல் மற்றும் கீழ் மேற்பரப்புகளுடன் ஒரு கான்டிலீவரின் தொடர்பு மேற்பரப்பை வடிவமைப்பதன் மூலம், தொடர்பு-பிரிப்பு முறையின் அடிப்படையில் சுற்றுப்புற அதிர்வு ஆற்றலை அறுவடை செய்வதற்காக TENG நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது. 2. ஒரு பேக்கிலிருந்து ஆற்றலை அறுவடை செய்ய, ஒருங்கிணைந்த ரோம்பிக் கிரிட்டிங்குடன் பகுத்தறிவுடன் வடிவமைக்கப்பட்ட TENG ஐ நாங்கள் நிரூபித்தோம், இது இணையாக இணைக்கப்பட்ட கட்டமைப்பு ரீதியாக பெருக்கப்பட்ட யூனிட் செல்கள் காரணமாக மொத்த மின்னோட்ட உற்பத்தியை பெரிதும் மேம்படுத்தியது. 3. நான்கு துணை நீரூற்றுகளைப் பயன்படுத்தி, இரண்டு ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் பொருட்களுக்கு இடையிலான அதிர்வு-தூண்டப்பட்ட தொடர்பு பிரிவின் அடிப்படையில் ஒரு ஹார்மோனிக் அதிர்வு அடிப்படையிலான TENG உருவாக்கப்பட்டுள்ளது, இது ஒரு ஆட்டோமொபைல், ஒரு சோபா மற்றும் ஒரு மேசையிலிருந்து அதிர்வு ஆற்றலை அறுவடை செய்ய பயன்படுத்தப்படுகிறது. 4. சமீபத்தில், ஒரு முப்பரிமாண ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் (3D-TENG) செங்குத்து தொடர்பு-பிரிப்பு முறைக்கும் விமானத்தில் நெகிழ் முறைக்கும் இடையிலான இணைப்பின் கலப்பின முறையின் அடிப்படையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. 36 புதுமையான வடிவமைப்பு பரந்த அலைவரிசையில் பல திசைகளில் சீரற்ற அதிர்வு ஆற்றலை அறுவடை செய்ய உதவுகிறது. 3-டி டெங் சுற்றுப்புற அதிர்வு ஆற்றலை, குறிப்பாக குறைந்த அதிர்வெண்களில், அன்றாட வாழ்க்கையில் பலவிதமான நிலைமைகளின் கீழ் அறுவடை செய்வதற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, இதனால் சுற்றுச்சூழல் மற்றும் உள்கட்டமைப்பு கண்காணிப்பு, போர்ட்டபிள் எலக்ட்ரானிக்ஸ் மற்றும் இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸ் ஆகியவற்றில் டெங்கின் பயன்பாடுகளைத் திறக்கிறது. அறுவடை சுற்றுச்சூழல் ஆற்றல் ஒரு ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் என்பது ஒரு சிறந்த ஆற்றல் அறுவடை ஆகும், இது சுற்றுச்சூழலில் இருந்து பல்வேறு இயந்திர ஆற்றல்களை சேகரிக்க முடியும், குறிப்பாக காற்று மற்றும் நீர் அலைகள் போன்ற குறைந்த அதிர்வெண் இயந்திர ஆற்றல்களை சேகரிக்க முடியும். 2013 ஆம் ஆண்டில், ஜாங்லின் வாங் குழு காற்று ஆற்றலை அறுவடை செய்வதற்காக ஒரு சுழற்சி ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டரை அறிவித்தது. அதைத் தொடர்ந்து, அலை ஆற்றலைச் சேகரிக்க 3டி சுழல் அமைப்பு ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர்கள், நீர் மற்றும் கடுமையான சூழல்களில் பயன்படுத்தப்படும் முழுமையாக மூடப்பட்ட ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர்கள் மற்றும் நீர் மின்சாரத்தை அறுவடை செய்ய பல அடுக்கு வட்டு நானோ ஜெனரேட்டர்கள் போன்ற பல்வேறு வகையான ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர்கள் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன. இருப்பினும், நானோ ஜெனரேட்டரின் வேலை மாதிரிகளின் வரம்புகள் காரணமாக, ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டரின் அடுக்குகளுக்கு இடையில் உருவாகும் உராய்வு தவிர்க்க முடியாமல் ஆற்றல் மாற்ற செயல்திறனையும் சாதனத்தின் ஆயுளையும் குறைக்கும். இந்த குறைபாடு சுற்றுச்சூழல் எரிசக்தி சேகரிப்புத் துறையில் உராய்வு நானோ ஜெனரேட்டர்களின் மேலும் பயன்பாட்டைத் தடுக்கிறது. "உராய்வு" சிக்கலை சமாளிக்க உராய்வு இல்லாத நிலைமின்னியல் தூண்டல் நானோ ஜெனரேட்டர் சுழற்சி வலையமைப்பை உருவாக்க ஜாங்லின் வாங் குழு முயன்றது. அவர்களின் சோதனைகளில், இந்த உராய்வு இல்லாத நிலைமின்னியல் தூண்டல் நானோ ஜெனரேட்டர் அதிக ஆற்றலை மாற்றும் செயல்திறன் மற்றும் சிறந்த ஆயுளை வெளிப்படுத்தியது. இத்தகைய உராய்வு இல்லாத நானோ ஜெனரேட்டர்களால் ஆன சுழற்சி நெட்வொர்க்குகள் நீர் அலை ஆற்றலை அறுவடை செய்வதற்கும் சில வயர்லெஸ் சாதனங்களுக்கு தொடர்ந்து ஆற்றலை வழங்குவதற்கும் பயன்படுத்தப்படலாம். தவிர, நீர்த்துளி ஆற்றலை அறுவடை செய்ய பயன்படுத்தப்படும் சில புதிய நானோ ஜெனரேட்டர்கள் பதிவாகியுள்ளன. ஆராய்ச்சியாளர்கள் அனைத்து வானிலை நீர்த்துளி அடிப்படையிலான ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டரை வடிவமைத்தனர், இது மின்சாரத்தை உருவாக்க திரவத்திற்கும் திடத்திற்கும் இடையிலான தொடர்பு மின்மயமாக்கல் விளைவை நம்பியது. இந்த திரவ-திட மாதிரியின் நன்மை என்னவென்றால், இது நானோ ஜெனரேட்டர்களின் தேய்மானத்தை திறம்பட தவிர்க்கிறது. யுன்லாங் சியின் குழு ஒரு சிலிக்கான் சூரிய மின்கலத்தை நீர்-துளி-அறுவடை ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டருடன் இணைக்கும் ஒரு கலப்பின கலத்தை அறிவித்தது. இந்த கலப்பின செல் சூரிய மற்றும் மழைத்துளி ஆற்றல்களை அறுவடை செய்யும் திறனைக் கொண்டிருந்தது. மனித உடல் இயக்கத்திலிருந்து ஆற்றலை அறுவடை செய்தல் மக்களின் அன்றாட வாழ்க்கையில் மனித உடல்களில் ஏராளமான இயந்திர ஆற்றல் உருவாக்கப்படுவதால், சிறிய மின்னணுவியல் மற்றும் உயிரியல் மருத்துவ பயன்பாடுகளை சார்ஜ் செய்ய இந்த அளவு இயந்திர ஆற்றலை மின்சாரமாக மாற்ற ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டரைப் பயன்படுத்தலாம். இது மக்களின் வாழ்க்கையின் வசதியை பெரிதும் மேம்படுத்தும் மற்றும் தனிப்பட்ட மின்னணுவியல் பயன்பாட்டை விரிவுபடுத்தும். உள்ளமைக்கப்பட்ட நெகிழ்வான பல அடுக்கு ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர்களுடன் ஒரு தொகுக்கப்பட்ட சக்தி உருவாக்கும் இன்சோல் நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, இது சாதாரண நடைபயணத்தின் போது இயந்திர அழுத்தத்தை அறுவடை செய்ய உதவுகிறது. இங்கு பயன்படுத்தப்படும் TENG தொடர்பு-பிரிப்பு முறையை நம்பியுள்ளது மற்றும் இன்சோலின் காலமுறை சுருக்கத்திற்கு பதிலளிப்பதில் பயனுள்ளதாக இருக்கும். இன்சோலை ஒரு நேரடி மின் ஆதாரமாகப் பயன்படுத்தி, காட்சி மற்றும் பொழுதுபோக்கு நோக்கங்களுக்காக பரந்த பயன்பாடுகளைக் கொண்ட ஒரு முழுமையான தொகுக்கப்பட்ட சுய-விளக்கு ஷூவை நாங்கள் உருவாக்கினோம். உடல் இயக்கத்திலிருந்து ஆற்றலை அறுவடை செய்வதற்காக ஒரு சட்டையின் உட்புற அடுக்கில் ஒரு இழுவை இணைக்கப்படலாம். பொது நடைப்பயணத்தின் கீழ், அதிகபட்ச வெளியீட்டு மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்ட அடர்த்தி முறையே 17V மற்றும் 0.02μA/cm2 வரை இருக்கும். துணிகளில் ஒட்டும் 2 செமீ × 7 செமீ × 0.08 செமீ ஒற்றை அடுக்கு அளவைக் கொண்ட TENG ஒரு நிலையான மின் ஆதாரமாக நிரூபிக்கப்பட்டுள்ளது, இது 30 ஒளி உமிழும் டையோட்களை (எல். ஈ. டி) நேரடியாக ஒளிரச் செய்வது மட்டுமல்லாமல், ஒரு லித்தியம்-அயன் பேட்டரியை சார்ஜ் செய்ய முடியும். ஒரு ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் இயந்திர ரீதியாக தூண்டப்பட்டவுடன் ஒரு வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தையும் மின்னோட்டத்தையும் தானாகவே உருவாக்குகிறது. வெளியீட்டு சமிக்ஞையின் அளவு இயந்திர சிதைவு மற்றும் அதன் நேரத்தை சார்ந்த நடத்தையின் தாக்கத்தை குறிக்கிறது. இது TENG இன் அடிப்படைக் கொள்கையாகும், இது ஒரு சுய-ஆற்றல் அழுத்த சென்சாராகப் பயன்படுத்தப்படலாம். மின்னழுத்த-வெளியீட்டு சமிக்ஞை ஒரு துளி தண்ணீரால் தூண்டப்பட்ட அழுத்தத்தைப் பிரதிபலிக்க முடியும். அனைத்து வகையான TENG களும் வெளிப்புற சக்திக்கு அதிக உணர்திறன் மற்றும் விரைவான பதிலைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் கூர்மையான உச்ச சமிக்ஞையைக் காட்டுகின்றன. மேலும், இறகுகளின் ஒரு துண்டின் தாக்கத்திற்கான பதிலை (20 மி. கி., தொடர்பு அழுத்தத்தில் ~ 0.4Pa) கண்டறிய முடியும். சென்சார் சிக்னல் முழு செயல்முறையின் இந்த விவரங்களை மென்மையாக காட்ட முடியும். நிஜ வாழ்க்கையில் நுட்பமான அழுத்தத்தை அளவிடுவதற்கு நமது சென்சார் பயன்படுத்தப்படலாம் என்பதை தற்போதுள்ள முடிவுகள் காட்டுகின்றன. செயலில் உள்ள அழுத்த சென்சார் ஒரு கலப்பு வடிவத்திலும் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. "ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் கலவை" என்ற சொல் உட்பொதிக்கப்பட்ட கம்பியுடன் கூடிய கடற்பாசி வடிவ பாலிமரைக் குறிக்கிறது. எந்த திசையிலும் கலவையின் மீது அழுத்தத்தையும் தாக்கத்தையும் பயன்படுத்துவது மென்மையான பாலிமருக்கும் செயலில் உள்ள கம்பிக்கும் இடையில் ஒரு கலப்பு காற்று இடைவெளி இருப்பதால் சார்ஜ் பிரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது. இரண்டாவது மின்முனையாக செயலற்ற கம்பி எந்த காற்று இடைவெளியும் இல்லாமல் கடற்பாசி உள்ளே உட்பொதிக்கப்படலாம் அல்லது கலவையிலிருந்து வெளியே வைக்கப்படலாம், இது சென்சார் ஒற்றை-மின்முனை முறையில் வேலை செய்ய அனுமதிக்கிறது. ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர்களின் மேட்ரிக்ஸ் வரிசையை நாம் உருவாக்கும் விஷயத்தில், ஒரு மேற்பரப்பில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு பெரிய பகுதி, சுய-ஆற்றல் கொண்ட அழுத்த வரைபடத்தை உணர முடியும். உள்ளூர் அழுத்தத்திற்கு TENG வரிசையின் பதில் பல சேனல் அளவீட்டு அமைப்பு மூலம் அளவிடப்பட்டது. TENG இலிருந்து இரண்டு வகையான வெளியீட்டு சமிக்ஞைகள் உள்ளனஃ திறந்த சுற்று மின்னழுத்தம் மற்றும் குறுகிய சுற்று மின்னோட்டம். திறந்த சுற்று மின்னழுத்தம் இயந்திர தூண்டுதலைப் பயன்படுத்திய பிறகு TENG இன் இறுதி உள்ளமைவால் மட்டுமே கட்டளையிடப்படுகிறது, எனவே இது சிதைவின் அளவின் அளவீடு ஆகும், இது TENG ஆல் வழங்கப்பட வேண்டிய நிலையான தகவல்களுக்கு காரணமாகும். வெளியீட்டு மின்னோட்டம் தூண்டப்பட்ட மின்னூட்டம் பாயும் விகிதத்தைப் பொறுத்தது, இதனால் மின்னோட்ட சமிக்ஞை இயந்திர தூண்டுதல் எவ்வாறு பயன்படுத்தப்படுகிறது என்பதற்கான மாறும் செயல்முறைக்கு அதிக உணர்திறன் கொண்டது. டிரிபோ எலக்ட்ரிக் விளைவை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஆக்டிவ் பிரஷர் சென்சார் மற்றும் ஒருங்கிணைந்த சென்சார் வரிசை வழக்கமான செயலற்ற பிரஷர் சென்சார்களை விட பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. முதலாவதாக, செயலில் உள்ள சென்சார் திறந்த சுற்று மின்னழுத்தத்தைப் பயன்படுத்தி நிலையான அழுத்த உணர்தல் மற்றும் குறுகிய சுற்று மின்னோட்டத்தைப் பயன்படுத்தி மாறும் அழுத்த உணர்தல் ஆகிய இரண்டையும் திறன் கொண்டது, அதே நேரத்தில் வழக்கமான சென்சார்கள் பொதுவாக ஏற்றுதல் வீதத் தகவலை வழங்க மாறும் உணர்தல் திறன் கொண்டவை அல்ல. இரண்டாவதாக, நிலையான மற்றும் மாறும் உணர்தலின் உடனடி பதில் ஏற்றுதல் அழுத்தம் பற்றிய விவரங்களை வெளிப்படுத்த உதவுகிறது. மூன்றாவதாக, TENG இன் அதிக வெளியீடு காரணமாக, டைனமிக் சென்சிங்கிற்கான TENG இன் கண்டறிதல் வரம்பு 2.1Pa வரை குறைவாக உள்ளது. நான்காவதாக, இந்த வேலையில் வழங்கப்பட்ட செயலில் உள்ள சென்சார் வரிசை மின் நுகர்வு இல்லை மற்றும் சுய-இயங்கும் அழுத்த வரைபடத்திற்காக அதன் ஆற்றல் அறுவடை செயல்பாட்டுடன் கூட இணைக்கப்படலாம். இந்தத் துறையில் எதிர்கால வேலைகள் அதிக இடஞ்சார்ந்த தெளிவுத்திறனை அடைய பிக்சல் அளவை மினியேச்சரைசேஷன் செய்வதையும், வடிவ-தகவமைப்பு அழுத்த இமேஜிங்கிற்கான முழு நெகிழ்வான அடி மூலக்கூறில் TEAS மேட்ரிக்ஸை ஒருங்கிணைப்பதையும் உள்ளடக்கியது. சுய-ஆற்றல் இயக்க சென்சார்கள் "சுய-ஆற்றல் சென்சார்கள்" என்ற சொல் ஒரு எளிய மின்னழுத்த-வெளியீட்டு சமிக்ஞைக்கு அப்பால் பிரதிபலிக்கக்கூடும். இது கண்டறியக்கூடிய இயக்கத்தை அளவிடுவதற்கும் நிரூபிப்பதற்கும் பொறுப்பான அனைத்து மின்னணுவியலுக்கும் அதிகாரம் அளிக்கும் ஒரு அமைப்பைக் குறிக்கலாம். எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு ஸ்மார்ட் பெல்ட்-இழுப்பு அமைப்பில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட சுய-சக்திவாய்ந்த ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் என்கோடர், அறுவடை செய்யப்பட்ட ஆற்றலை ஒரு மின்தேக்கியில் சேமித்து வைப்பதன் மூலமும், ஒரு மைக்ரோகண்ட்ரோலர் மற்றும் ஒரு எல்சிடி உள்ளிட்ட சுற்றுக்கு முழுமையாக சக்தி அளிப்பதன் மூலமும் உராய்வை பயனுள்ள மின்சார ஆற்றலாக மாற்றுகிறது. டிரிபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர்களைப் பொறுத்தவரை, எலக்ட்ரான்களை ஈர்க்கும் திறனில் மிகப்பெரிய வேறுபாட்டைக் கொண்ட பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலமும், மேற்பரப்பு உருவவியலை மாற்றுவதன் மூலமும் எதிர் பக்கங்களில் சார்ஜ் உற்பத்தியை அதிகரிக்க முடியும். அத்தகைய சந்தர்ப்பத்தில், TENG இன் வெளியீடு ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் பொருட்களின் மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்படும் மூலக்கூறுகளின் வகை மற்றும் செறிவைப் பொறுத்தது, அவை இரசாயன மற்றும் உயிர்வேதியியல் சென்சார்களை உருவாக்க பயன்படுத்தப்படலாம். எடுத்துக்காட்டாக, TENG இன் செயல்திறன் உலோகத் தட்டில் Au நானோ துகள்களின் (NP கள்) அசெம்பிளியைப் பொறுத்தது. இந்த ஒருங்கிணைந்த Au NP கள் இரண்டு தட்டுகளுக்கு இடையில் அழுத்தமில்லாத நிலைமைகளில் நிலையான இடைவெளிகளாக செயல்படுவதோடு மட்டுமல்லாமல், இரண்டு தட்டுகளின் தொடர்பு பகுதியை விரிவுபடுத்தும் செயல்பாட்டையும் செயல்படுத்துகின்றன, இது TENG இன் மின் உற்பத்தியை அதிகரிக்கும். கூடியிருக்கும் Au NP களில் 3-மெர்காப்டோபிரோபியோனிக் அமிலம் (3-MPA) மூலக்கூறுகளை மேலும் மாற்றியமைப்பதன் மூலம், உயர்-வெளியீட்டு நானோ ஜெனரேட்டர், Au NP கள் மற்றும் Hg2 + அயனிகளின் வெவ்வேறு ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் துருவமுனைப்புகளின் காரணமாக Hg2 + அயனி கண்டறிதலுக்கு மிகவும் உணர்திறன் மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நானோ சென்சாராக மாறும். அதன் அதிக உணர்திறன், தேர்ந்தெடுப்பு மற்றும் எளிமையுடன், TENG சுற்றுச்சூழல் மாதிரிகளில் Hg2 + அயனிகளை தீர்மானிப்பதற்கான பெரும் திறனைக் கொண்டுள்ளது. TENG என்பது அணுக முடியாத மற்றும் அணுகல் மறுக்கப்பட்ட தீவிர சூழல்களுக்கான எதிர்கால உணர்திறன் அமைப்பாகும். வெவ்வேறு அயனிகள், மூலக்கூறுகள் மற்றும் பொருட்கள் அவற்றின் தனித்துவமான ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் துருவமுனைப்புகளைக் கொண்டிருப்பதால், பகுப்பாய்வுகள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மின்முனை மேற்பரப்புடன் பிணைக்கப்படும்போது TENG ஒரு மின் டர்ன்-ஆன் அல்லது டர்ன்-ஆஃப் சென்சாராக மாறும் என்று நாங்கள் எதிர்பார்க்கிறோம். இந்த வேலை தொடர்புடைய TENG ஆய்வுகளுக்கான படிப்படியாக செயல்படும் என்றும், எதிர்காலத்தில் பிற உலோக அயனிகள் மற்றும் டிஎன்ஏ மற்றும் புரதங்கள் போன்ற உயிரணு மூலக்கூறுகளை நோக்கி TENG இன் வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்கும் என்றும் நாங்கள் நம்புகிறோம். பொருட்கள் மற்றும் மேற்பரப்பு கட்டமைப்புகளின் தேர்வு உலோகம் முதல் பாலிமர் வரை பட்டு முதல் மரம் வரை கிட்டத்தட்ட அனைத்தும் ட்ரைபோ மின்மயமாக்கல் விளைவை வெளிப்படுத்துகின்றன. இந்த பொருட்கள் அனைத்தும் TENGகளைத் தயாரிப்பதற்கான வேட்பாளர்களாக இருக்கலாம், எனவே TENG க்கான பொருள் தேர்வுகள் மிகப்பெரியவை. இருப்பினும், ஒரு எலக்ட்ரானைப் பெறுவதற்கோ இழப்பதற்கோ ஒரு பொருளின் திறன் அதன் துருவமுனைப்பைப் பொறுத்தது. ஜான் கார்ல் வில்கே 1757 ஆம் ஆண்டில் நிலையான கட்டணங்களில் முதல் ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் தொடரை வெளியிட்டார். தொடரின் அடிப்பகுதியில் உள்ள ஒரு பொருள், தொடரின் மேற்புறத்திற்கு அருகிலுள்ள ஒரு பொருளால் தொடப்படும்போது, அதிக எதிர்மறை கட்டணத்தை அடையும். தொடரில் இரண்டு பொருட்கள் ஒருவருக்கொருவர் எவ்வளவு தொலைவில் உள்ளனவோ, அதிக கட்டணம் மாற்றப்படுகிறது. ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் தொடரில் உள்ள பொருட்களின் தேர்வைத் தவிர, மேற்பரப்புகளின் உருவவியல் பிரமிடு-, சதுர-, அல்லது அரைக்கோள அடிப்படையிலான மைக்ரோ-அல்லது நானோ-வடிவங்களை உருவாக்குவதன் மூலம் இயற்பியல் நுட்பங்களால் மாற்றியமைக்கப்படலாம், அவை தொடர்பு பகுதியை மேம்படுத்துவதற்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும் மற்றும் ஒருவேளை ட்ரைபோ எலக்ட்ரிஃபிகேஷன். இருப்பினும், மேற்பரப்பில் உள்ள செங்குத்தான அமைப்பு உராய்வு சக்தியை அதிகரிக்கக்கூடும், இது TENG இன் ஆற்றல் மாற்ற செயல்திறனைக் குறைக்கலாம். எனவே, மாற்று செயல்திறனை அதிகரிக்க ஒரு உகப்பாக்கம் வடிவமைக்கப்பட வேண்டும். ட்ரைபோ எலக்ட்ரிஃபிகேஷன் விளைவை மேம்படுத்துவதற்காக பல்வேறு மூலக்கூறுகள், நானோகுழாய்கள், நானோ கம்பிகள் அல்லது நானோ துகள்களைப் பயன்படுத்தி பொருட்களின் மேற்பரப்புகளை வேதியியல் ரீதியாக செயல்பட முடியும். மேற்பரப்பு செயல்பாடு பெரும்பாலும் மேற்பரப்பு திறனை மாற்றும். மேற்பரப்புகளில் நானோ கட்டமைப்புகளை அறிமுகப்படுத்துவது உள்ளூர் தொடர்பு பண்புகளை மாற்றும், இது ட்ரைபோ மின்மயமாக்கலை மேம்படுத்தக்கூடும். இது பல்வேறு வகையான பொருட்கள் மற்றும் கிடைக்கக்கூடிய நானோ கட்டமைப்புகளின் வரம்பை சோதிக்க ஏராளமான ஆய்வுகளை உள்ளடக்கும். இந்த தூய்மையான பொருட்களைத் தவிர, தொடர்பு பொருட்கள் பாலிமர் மேட்ரிக்ஸில் பதிக்கப்பட்ட நானோ துகள்கள் போன்ற கலவைகளால் செய்யப்படலாம். இது மேற்பரப்பு மின்மயமாக்கலை மட்டுமல்லாமல், பொருட்களின் அனுமதியையும் மாற்றுகிறது, இதனால் அவை நிலைமின்னியல் தூண்டலுக்கு பயனுள்ளதாக இருக்கும். எனவே, பொருள் கண்ணோட்டத்தில் TENG இன் செயல்திறனை மேம்படுத்த பல வழிகள் உள்ளன. இது வேதியியலாளர்கள் மற்றும் பொருள் விஞ்ஞானிகளுக்கு அடிப்படை அறிவியல் மற்றும் நடைமுறை பயன்பாடு ஆகிய இரண்டிலும் விரிவான ஆய்வு செய்ய ஒரு சிறந்த வாய்ப்பை வழங்குகிறது. இதற்கு மாறாக, சூரிய மின்கலங்கள் மற்றும் வெப்ப மின்சாரத்திற்கான பொருள் அமைப்புகள், எடுத்துக்காட்டாக, குறைவாகவே உள்ளன, மேலும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட சாதனங்களுக்கு பல தேர்வுகள் இல்லை. தரநிலைகள் மற்றும் மெரிட்டின் புள்ளிவிவரங்கள் ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர்களின் செயல்திறனை அளவு ரீதியாக மதிப்பிடுவதற்காக ஒரு செயல்திறன் உருவம் (FOMP) உருவாக்கப்பட்டுள்ளது, இதில் TENG இன் கட்டமைப்புடன் தொடர்புடைய கட்டமைப்பு உருவம்-மெரிட் (FOMS) மற்றும் மேற்பரப்பு சார்ஜ் அடர்த்தியின் சதுரமான பொருள் உருவம்-மெரிட் (FOMM) ஆகியவை அடங்கும். முறிவு விளைவைக் கருத்தில் கொண்டு, ஒரு திருத்தப்பட்ட எண்ணிக்கையும் முன்மொழியப்பட்டுள்ளது. FOM இன் அடிப்படையில், வெவ்வேறு TENG களின் வெளியீடுகளை ஒப்பிடலாம் மற்றும் மதிப்பீடு செய்யலாம். TENG இன் ஆற்றல் வெளியீட்டிற்கான சுழற்சிகள் ஒரு தொடர்ச்சியான கால இயந்திர இயக்கத்திற்கு (இடப்பெயர்ச்சி x = 0 முதல் x = xmax வரை), TENG இலிருந்து வரும் மின் வெளியீட்டு சமிக்ஞையும் அவ்வப்போது நேரத்தை சார்ந்துள்ளது. அத்தகைய சந்தர்ப்பத்தில், சுமை எதிர்ப்புடன் தொடர்புடைய சராசரி வெளியீட்டு சக்தி P, TENG இன் தகுதிகளை தீர்மானிக்க பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு குறிப்பிட்ட கால T ஐப் பொறுத்தவரை, E சுழற்சியின் வெளியீட்டு ஆற்றலை பின்வருமாறு பெறலாம்ஃ இது ஒரு சுழற்சி E இன் வெளியீட்டு ஆற்றலை V-Q வளைவில் மூடிய வளையத்தின் சூழப்பட்ட பகுதியாகக் கணக்கிட முடியும் என்பதைக் குறிக்கிறது, மேலும் அனைத்து V-Q சுழற்சிகளும் "ஆற்றல் வெளியீட்டிற்கான சுழற்சிகள்" (CEO) என்று அழைக்கப்படுகின்றன. TENG இன் அதிகபட்ச ஆற்றல் வெளியீட்டிற்கான சுழற்சிகள். சுமை மற்றும் குறுகிய சுற்று நிலைமைகளுக்கு இடையிலான குறிப்பிட்ட கால மாற்றத்தின் மூலம், அதிகபட்ச ஆற்றல் வெளியீட்டிற்கான சுழற்சிகளைப் பெறலாம். சுமை எல்லையற்றதாக இருக்கும்போது, வி-கியூ ஒரு ட்ரெப்சாய்டு வடிவமாக மாறுகிறது, இதன் செங்குத்துகள் அதிகபட்ச குறுகிய சுற்று மாற்றப்பட்ட சார்ஜ் கியூஎஸ்சி, அதிகபட்சம் ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகின்றன, மேலும் அதிகபட்ச வெளியீட்டு ஆற்றலை இவ்வாறு கணக்கிடலாம்ஃ TENG இன் ஃபிகர்ஸ்-ஆஃப்-மெரிட் (FOM). எல்லையற்ற சுமை எதிர்ப்புடன் CMEO இல் செயல்படும் TENG க்கு, T காலம் இரண்டு பகுதிகளை உள்ளடக்கியது. ஒரு பகுதி TENG இல் உள்ள ஒப்பீட்டு இயக்கத்திலிருந்து வருகிறது, மற்ற பகுதி குறுகிய சுற்று நிலைமைகளில் வெளியேறும் செயல்முறையிலிருந்து வருகிறது. ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர்களில் முறிவு விளைவு பரவலாக உள்ளது, இது பயனுள்ள அதிகபட்ச ஆற்றல் வெளியீடான ஈ. எம். ஐ கடுமையாக பாதிக்கும். எனவே, முறிவு விளைவைக் கருத்தில் கொண்டு CMEO இல் சராசரி வெளியீட்டு சக்தி P பூர்த்தி செய்ய வேண்டும்ஃ இங்கு v என்பது TENG இல் உள்ள தொடர்புடைய இயக்கத்தின் சராசரி திசைவேக மதிப்பு, இது உள்ளீட்டு இயந்திர இயக்கங்களைப் பொறுத்தது. இந்த சமன்பாட்டில், TENG இன் பண்புகளைப் பொறுத்து இருக்கும் ஒரே சொல் இது. TENG இன் ஆற்றல்-மாற்ற செயல்திறனை இவ்வாறு வெளிப்படுத்தலாம் (CMEO இல் R = φ உடன் முறிவு விளைவுகளைக் கருத்தில் கொண்டு): இங்கே F என்பது TENG இன் செயல்பாட்டின் போது சராசரி சிதறல் சக்தியைக் குறிக்கிறது. இந்த விசை உராய்வு விசை, காற்று எதிர்ப்பு விசை அல்லது பிறவாக இருக்கலாம். இது TENG இன் செயல்பாட்டின் போது சராசரி சிதறல் சக்தியைக் குறிக்கிறது. இந்த விசை உராய்வு விசை, காற்று எதிர்ப்பு விசை அல்லது பிறவாக இருக்கலாம். எனவே, இந்த சொல் TENG இன் பண்புகளிலிருந்து சராசரி சக்தி மற்றும் ஆற்றல் மாற்ற செயல்திறன் ஆகிய இரண்டையும் தீர்மானிக்கிறது என்று முடிவு செய்யலாம். ஈ. எம். இல் கியூ. எஸ். சி உள்ளது, இது ட்ரைபோ எலக்ட்ரிஃபிகேஷன் பகுதி ஏ க்கு விகிதாசாரமாகும். எனவே, வெளியீட்டு ஆற்றலில் TENG அளவின் விளைவை விலக்க, பகுதி A ஐ இந்த வார்த்தையின் வகுப்பில் வைக்க வேண்டும், பின்னர் அந்த சொல் TENG இன் தகுதிகளை தீர்மானிக்கிறது. QSC, அதிகபட்சம், VOC, அதிகபட்சம் மற்றும் V அதிகபட்சம் 'அனைத்தும் மேற்பரப்பு சார்ஜ் அடர்த்தி σ க்கு விகிதாசாரமாக உள்ளன. எனவே, ஈம் என்பது மேற்பரப்பு சார்ஜ் அடர்த்தி σ இன் சதுரத்திற்கு விகிதாசாரமாகும். பின்னர், TENG இன் பரிமாணமற்ற கட்டமைப்பு FOM (FOMS) ஐ வரையறுக்க முடியும், ஏனெனில் காரணி கட்டமைப்பு அளவுருக்கள் மற்றும் xmax ஐ மட்டுமே சார்ந்துள்ளதுஃ இங்கே ε0 என்பது வெற்றிடத்தின் அனுமதி. இந்த கட்டமைப்பு FOM கட்டமைப்பு வடிவமைப்பிலிருந்து TENG இன் தகுதியைக் குறிக்கிறது. பின்னர் TENG இன் செயல்திறன் FOM (FOMP) ஐ பின்வருமாறு வரையறுக்கலாம்ஃ இங்கே, இது பொருள் பண்புகள் தொடர்பான ஒரே கூறு ஆகும். TENG வகைகளை மதிப்பிடுவதற்கான உலகளாவிய தரநிலையாக FOMP கருதப்படலாம், ஏனெனில் இது TENG இன் முறை மற்றும் அளவைப் பொருட்படுத்தாமல், அதிகபட்ச சராசரி வெளியீட்டு சக்திக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும் மற்றும் மிக உயர்ந்த அடையக்கூடிய ஆற்றல் மாற்ற செயல்திறனுடன் தொடர்புடையது. வெளியீட்டு திறன் மதிப்பீட்டிற்கான தரப்படுத்தப்பட்ட முறை முறிவு விளைவைக் கருத்தில் கொண்டு, நானோ ஜெனரேட்டர்களின் வெளியீட்டு திறன் மதிப்பீட்டிற்கு ஒரு தரப்படுத்தப்பட்ட முறை முன்மொழியப்பட்டுள்ளது, இது நானோ ஜெனரேட்டர்களின் முறிவு வரம்பு மற்றும் ஈ. எம். ஐ சோதனை ரீதியாக அளவிட முடியும். கோட்பாட்டு மாதிரியைப் பற்றிய முந்தைய ஆய்வுகள், TENG ஐ தொடரில் ஒரு மின்தேக்கியுடன் இணைக்கும் மின்னழுத்த ஆதாரமாகக் கருதலாம், இதில் செயல்பாட்டின் போது கொள்ளளவு மாறுபடும். கொள்ளளவு பண்பின் அடிப்படையில், முறிவு நிலையை அளவிட வெவ்வேறு இடப்பெயர்வுகளில் x இலக்கு TENG (TENG1) ஐ சார்ஜ் செய்வதன் மூலம் மதிப்பீட்டு முறை உருவாக்கப்படுகிறது. மற்றொரு TENG (TENG2) உயர் மின்னழுத்த ஆதாரமாக சேர்க்கப்பட்டுள்ளது, இது முறிவு நிலையை அணுக இலக்கு TENG ஐத் தூண்டுகிறது. வெவ்வேறு அளவீட்டு படிகளை இயக்க சுவிட்ச் 1 (எஸ் 1) மற்றும் சுவிட்ச் 2 (எஸ் 2) பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒரு சோதனை பகுதி மற்றும் ஒரு தரவு பகுப்பாய்வு பகுதி உட்பட இந்த முறையின் விரிவான செயல்முறை ஓட்டம் முதலில், வெவ்வேறு x இல் அளவீட்டின் நிலைத்தன்மையை உறுதிப்படுத்த, மேற்பரப்பு சார்ஜ் அடர்த்தியை QSC, அதிகபட்சத்தால் பிரதிபலிப்பது போலவே வைத்திருப்பது முக்கியம். எனவே, படி 1 இல், எஸ் 1 இயக்கப்பட்டது மற்றும் க்யூஎஸ்சி, அதிகபட்சத்தை அளவிட எஸ் 2 முடக்கப்பட்டது; க்யூஎஸ்சி, அதிகபட்சம் எதிர்பார்க்கப்பட்ட மதிப்பை விட குறைவாக இருந்தால், அதை அணுக கூடுதல் ட்ரைபோ எலக்ட்ரிஃபிகேஷன் செயல்முறை நடத்தப்படுகிறது. பின்னர் படி 2 இல், x ஒரு குறிப்பிட்ட மதிப்புக்கு அமைக்கப்பட்டது, மேலும் ஒரு குறிப்பிட்ட x இல் குறுகிய சுற்று சார்ஜ் பரிமாற்றம் QSC (x) கூலோமீட்டர் Q1 ஆல் அளவிடப்பட்டது. படி 3 இல், S1 முடக்கப்பட்டது, S2 இயக்கப்பட்டது, பின்னர் TENG1 க்கு உயர் மின்னழுத்த வெளியீட்டை வழங்க TENG2 தூண்டப்பட்டது. TENG1 இல் பாயும் மின்னூட்டம் மற்றும் TENG1 முழுவதும் உள்ள மின்னழுத்தம் ஆகியவை ஒரே நேரத்தில் அளவிடப்பட்டன, இதில் சார்ஜ் கூலோமீட்டர் Q2 ஆல் அளவிடப்பட்டது, மேலும் மின்னழுத்தம் எதிர்ப்பை R ஐ அதன் வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்துடன் பெருக்குவதன் மூலம் பெறப்பட்டது, இது தற்போதைய மீட்டர் I ஆல் அளவிடப்படுகிறது, முறைகளில் விவரிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த வழக்கில் பெறப்பட்ட திருப்புமுனைகள் (Q, V) முறிவு புள்ளிகளாக கருதப்பட்டன. பின்னர், x <xmax என்றால், சோதனை அளவீட்டு பகுதியை முடிக்க xmax அடையப்படும் வரை படி 1 முதல் அதிகரித்த x உடன் செயல்முறை மீண்டும் மீண்டும் செய்யப்பட்டது. தரவு பகுப்பாய்வு பகுதிக்கு, முதலில், சி (எக்ஸ்) அளவிடப்பட்ட (க்யூ, வி) நேரியல் பகுதியின் சாய்விலிருந்து அதை உடைக்காத பகுதியாகக் கருதி கணக்கிடப்பட்டது. பின்னர், முதல் திருப்புமுனை (Qb (x), Vb (x)) மாறுபாடு R2 மதிப்பில் நேரியல் பொருத்தப்பட்ட C (x) மூலம் தீர்மானிக்கப்பட்டது, இது நுழைவாயில் முறிவு புள்ளியாக கருதப்பட்டது. இறுதியாக, எந்த x ω [0, xmax] க்கும், அனைத்து (Qb (x), Vb (x)) ஐ (QSC (x)-Qb (x), Vb (x)) க்கு மாற்றலாம். நேரடி நடப்பு ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் (டிசி-டிஇஎன்ஜி) என்பது ஒரு புதிய வகை ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் ஆகும், இது இயந்திர ஆற்றலை அறுவடை செய்து ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் விளைவு மற்றும் நிலைமின்னியல் முறிவு விளைவு ஆகியவற்றின் கலவையின் மூலம் அதை மின்சார ஆற்றலாக மாற்ற முடியும். ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் விளைவு மற்றும் நிலைமின்னியல் தூண்டல் விளைவு ஆகியவற்றின் கலவையால் சமிக்ஞை உருவாக்கப்படும் நிலையான ஏசி வெளியீட்டு சமிக்ஞையைக் கொண்ட மேற்கூறிய பாரம்பரிய ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர்களில் இருந்து வேறுபட்டது, டிசி-டிஇஎன்ஜி வெளிப்புற சுற்றுவட்டத்தில் ஒரு திசை மின்னோட்ட ஓட்டத்தை உருவாக்குகிறது மற்றும் மின்னணு சாதனங்களை இயக்கலாம் மற்றும் ஆற்றல் சேமிப்பு சாதனங்களை நேரடியாக சார்ஜ் செய்யலாம். நேரடி மின்னோட்ட ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் ஒரு சுழற்சி கட்டமைப்பில் புனையப்படும்போது, அது தொடர்ச்சியான நிலையான மின்னோட்டத்தை உருவாக்கும், இது பரந்த அளவிலான வெளிப்புற சுமை எதிர்ப்புகளில் நிலையான மின்னோட்ட மின்சார விநியோகமாக பயன்படுத்தப்படலாம். இந்த புதிய வகை ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் முதன்முதலில் பேராசிரியர்களால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. 2019 ஆம் ஆண்டில் பெய்ஜிங் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் நானோ எனர்ஜி அண்ட் நானோசிஸ்டம்ஸில் ஜாங் லின் வாங் மற்றும் ஜீ வாங் குழு. இயந்திர ஆற்றலை மின்சார ஆற்றலாக மாற்றுவதற்கான ஒரு சாதனமாக, இந்த புதிய வகை ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டரை மைக்ரோ/நானோ மின் ஆதாரங்கள் அல்லது சுய சக்தி உணர்திறன் அமைப்புகளில் பயன்படுத்தலாம். ஒரு நேரடி நடப்பு ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டரின் செயல்பாட்டு பொறிமுறை என்பது தொடர்பு மின்மயமாக்கல் மற்றும் நிலைமின்னியல் முறிவு விளைவுகளுக்கு இடையிலான இணைப்பாகும். அதன் வழக்கமான அமைப்பு மிகவும் எளிமையானது, இது உராய்வு அடுக்குடன் தொடர்பு மின்மயமாக்கலுக்குப் பயன்படுத்தப்படும் உராய்வு மின்முனை மற்றும் நிலைமின்னியல் முறிவு மூலம் உருவாகும் கட்டணங்களை சேகரிக்கும் சார்ஜ் சேகரிக்கும் மின்முனை ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. நெகிழ் செயல்பாட்டின் போது, உராய்வு மின்முனை உராய்வு அடுக்கைத் தொடர்புகொள்கிறது, இதன் விளைவாக உராய்வு மின்முனையில் நேர்மறை கட்டணங்களும், தொடர்பு மின்மயமாக்கல் காரணமாக உராய்வு அடுக்கில் எதிர்மறை கட்டணங்களும் ஏற்படுகின்றன. உராய்வு அடுக்கில் மின்னூட்டங்கள் இருப்பதால், சாதனம் மேலும் சறுக்குவதால், மின்னூட்டம் சேகரிக்கும் மின்முனைக்கும் உராய்வு அடுக்குக்கும் இடையிலான இடைவெளி ஒரு வலுவான மின்சார புலத்தை உருவாக்கும், இது இடைவெளியில் காற்று முறிவுக்கு வழிவகுக்கும் மற்றும் நேரடி மின்னோட்டத்தை உருவாக்கும் மின்சார புலம் போதுமானதாக இருந்தால் வெளிப்புற சுற்றில். நேரடி நடப்பு ட்ரைபோ எலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் சாதனம் உராய்வு அடுக்கு படத்தின் முடிவுக்கு சறுக்கும்போது, காற்று முறிவு செயல்முறை நிறுத்தப்படும். பைரோஎலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் என்பது ஆற்றல் சேகரிக்கும் சாதனமாகும், இது நானோ கட்டமைக்கப்பட்ட பைரோஎலக்ட்ரிக் பொருட்களைப் பயன்படுத்தி வெளிப்புற வெப்ப ஆற்றலை மின்சார ஆற்றலாக மாற்றுகிறது. வழக்கமாக, அறுவடை தெர்மோ எலக்ட்ரிக் ஆற்றல் முக்கியமாக சீபெக் விளைவை நம்பியுள்ளது, இது சார்ஜ் கேரியர்களின் பரவலை இயக்க சாதனத்தின் இரண்டு முனைகளுக்கு இடையிலான வெப்பநிலை வேறுபாட்டைப் பயன்படுத்துகிறது. இருப்பினும், ஒரு சாய்வு இல்லாமல் வெப்பநிலை இடஞ்சார்ந்த ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் சூழலில், வெளிப்புறங்களில், சீபெக் விளைவை நேரத்தை சார்ந்த வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கத்திலிருந்து வெப்ப ஆற்றலை அறுவடை செய்ய பயன்படுத்த முடியாது. இந்த விஷயத்தில், பைரோஎலக்ட்ரிக் விளைவு தேர்வாக இருக்க வேண்டும், இது வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கத்தின் விளைவாக சில அனிசோட்ரோபிக் திடப்பொருட்களில் தன்னிச்சையான துருவமுனைப்பு பற்றியது. முதல் பைரோஎலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் 2012 ஆம் ஆண்டில் ஜார்ஜியா இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் டெக்னாலஜியில் பேராசிரியர் ஜாங் லின் வாங் என்பவரால் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. கழிவு வெப்ப ஆற்றலை அறுவடை செய்வதன் மூலம், இந்த புதிய வகை நானோ ஜெனரேட்டர் வயர்லெஸ் சென்சார்கள், வெப்பநிலை இமேஜிங், மருத்துவ நோயறிதல் மற்றும் தனிப்பட்ட மின்னணுவியல் போன்ற சாத்தியமான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. இயந்திரவியல் ஒரு பைரோஎலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டரின் செயல்பாட்டுக் கொள்கை இரண்டு வெவ்வேறு நிகழ்வுகளில் விளக்கப்படும்ஃ முதன்மை பைரோஎலக்ட்ரிக் விளைவு மற்றும் இரண்டாம் நிலை பைரோஎலக்ட்ரிக் விளைவு. முதல் வழக்குக்கான செயல்பாட்டுக் கொள்கை முதன்மை பைரோஎலக்ட்ரிக் விளைவால் விளக்கப்படுகிறது, இது ஒரு திரிபு இல்லாத வழக்கில் உற்பத்தி செய்யப்படும் கட்டணத்தை விவரிக்கிறது. முதன்மை பைரோஎலக்ட்ரிக் விளைவு PZT, BTO மற்றும் வேறு சில ஃபெரோஎலக்ட்ரிக் பொருட்களில் பைரோஎலக்ட்ரிக் பதிலில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. இந்த பொறிமுறையானது அதன் சமநிலை அச்சைச் சுற்றியுள்ள மின்சார இருமுனையின் வெப்பத்தால் தூண்டப்பட்ட சீரற்ற தடுமாற்றத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இதன் அளவு அதிகரிக்கும் வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது. அறை வெப்பநிலையில் வெப்ப ஏற்ற இறக்கங்கள் காரணமாக, மின்சார இருமுனைகள் அந்தந்த சீரமைப்பு அச்சுகளிலிருந்து ஒரு டிகிரிக்குள் தோராயமாக ஊசலாடும். ஒரு நிலையான வெப்பநிலையின் கீழ், மின்சார இருமுனையிலிருந்து தன்னிச்சையான துருவமுனைப்பின் மொத்த சராசரி வலிமை நிலையானது, இதன் விளைவாக பைரோஎலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டரிலிருந்து எந்த வெளியீடும் இல்லை. நானோ ஜெனரேட்டரில் அறை வெப்பநிலையிலிருந்து அதிக வெப்பநிலைக்கு வெப்பநிலையில் மாற்றத்தை நாம் பயன்படுத்தினால், வெப்பநிலை அதிகரிப்பு மின்சார இருமுனைகள் அந்தந்த சீரமைப்பு அச்சுகளைச் சுற்றி பெரிய அளவிலான பரவலுக்குள் ஊசலாடும். அலைவு கோணங்களின் பரவல் காரணமாக மொத்த சராசரி தன்னிச்சையான துருவமுனைப்பு குறைகிறது. இவ்வாறு மின்முனைகளில் தூண்டப்பட்ட மின்னூட்டங்களின் அளவு குறைகிறது, இதன் விளைவாக எலக்ட்ரான்களின் ஓட்டம் ஏற்படுகிறது. நானோ ஜெனரேட்டர் வெப்பமடைவதற்குப் பதிலாக குளிர்ந்தால், குறைந்த வெப்ப செயல்பாட்டின் காரணமாக மின்சார இருமுனைகள் சிறிய அளவிலான பரவல் கோணத்திற்குள் ஊசலாடுவதால் தன்னிச்சையான துருவமுனைப்பு மேம்படுத்தப்படும். துருவமுனைப்பின் மொத்த அளவு அதிகரிக்கிறது, மேலும் மின்முனைகளில் தூண்டப்பட்ட கட்டணங்களின் அளவும் அதிகரிக்கிறது. எலக்ட்ரான்கள் பின்னர் எதிர் திசையில் பாயும். இரண்டாவது வழக்கில், பெறப்பட்ட பைரோஎலக்ட்ரிக் பதில் இரண்டாம் நிலை பைரோஎலக்ட்ரிக் விளைவு மூலம் விளக்கப்படுகிறது, இது வெப்ப விரிவாக்கத்தால் தூண்டப்பட்ட திரிபால் உற்பத்தி செய்யப்படும் கட்டணத்தை விவரிக்கிறது. இரண்டாம் நிலை பைரோஎலக்ட்ரிக் விளைவு ZnO, CdS மற்றும் வேறு சில வுர்சைட் வகை பொருட்களில் பைரோஎலக்ட்ரிக் பதிலில் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. வெப்ப சிதைவு பொருள் முழுவதும் ஒரு பைசோ எலக்ட்ரிக் ஆற்றல் வேறுபாட்டைத் தூண்டும், இது எலக்ட்ரான்களை வெளிப்புற சுற்றுவட்டத்தில் பாய்ச்சும். நானோ ஜெனரேட்டரின் வெளியீடு பைசோ எலக்ட்ரிக் குணகம் மற்றும் பொருட்களின் வெப்ப சிதைவு ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடையது. பைரோஎலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர்களின் வெளியீட்டு மின்னோட்டம் I ஐ I = pA (dT/dt) சமன்பாட்டின் மூலம் தீர்மானிக்க முடியும், இதில் p என்பது பைரோஎலக்ட்ரிக் குணகம், A என்பது NG இன் பயனுள்ள பகுதி, மற்றும் dT/dt என்பது வெப்பநிலையில் ஏற்படும் மாற்ற விகிதம். நேரத்தைப் பொறுத்து வெப்பநிலை ஏற்ற இறக்கங்கள் இருக்கும் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு பைரோஎலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர்கள் பயன்படுத்தப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. பைரோஎலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டரின் சாத்தியமான பயன்பாடுகளில் ஒன்று செயலில் உள்ள சென்சார் ஆகும், இது பேட்டரி இல்லாமல் வேலை செய்ய முடியும். 2012 ஆம் ஆண்டில் பேராசிரியர் ஜாங் லின் வாங் குழுவால் ஒரு எடுத்துக்காட்டு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, வெப்பநிலையில் மாற்றத்தைக் கண்டறிவதற்காக ஒரு பைரோஎலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டரை சுய-ஆற்றல் கொண்ட வெப்பநிலை சென்சாராகப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், சென்சாரின் மறுமொழி நேரம் மற்றும் மீட்டமைப்பு நேரம் முறையே 0.9 மற்றும் 3 வி ஆகும். பொதுவாக, பைரோஎலக்ட்ரிக் நானோ ஜெனரேட்டர் அதிக வெளியீட்டு மின்னழுத்தத்தை அளிக்கிறது, ஆனால் வெளியீட்டு மின்னோட்டம் சிறியது. இது ஒரு சாத்தியமான சக்தி ஆதாரமாக மட்டுமல்லாமல், வெப்பநிலை மாறுபாட்டை அளவிடுவதற்கான செயலில் உள்ள சென்சாராகவும் பயன்படுத்தப்படலாம். பேட்டரி (மின்சாரம்) மின்சார ஜெனரேட்டர் மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக் மெக்கானிக்கல் சிஸ்டம்ஸ் மைக்ரோ பவர் நானோ எலக்ட்ரானிக் மெக்கானிக்கல் சிஸ்டம்ஸ் ஸ்மார்ட்டஸ்ட் ஸ்மார்ட் அணியக்கூடிய சிஸ்டம்ஸ் குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் ஜார்ஜியா இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் டெக்னாலஜியில் பேராசிரியர் Z. L. வாங் நானோ ஆராய்ச்சிக் குழு நானோ எலக்ட்ரானிக் சயின்ஸ் அண்ட் இன்ஜினியரிங் ஆய்வகம் (NESEL) சுங்கியுங்க்வான் பல்கலைக்கழகத்தில் (SKKU) இல்லினாய்ஸ் பல்கலைக்கழகத்தில் நானோஸ்கேல் மெக்கானிக்ஸ் மற்றும் இயற்பியலுக்கான ஆய்வகம், பெர்க்லி கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகத்தில் அர்பானா-ஷாம்பெயின் LINLAB சாம்சங் மேம்பட்ட தொழில்நுட்ப நிறுவனம் நுண் தொழில்நுட்ப இயந்திரங்கள் நானோ எலக்ட்ரானிக்ஸ்