近日，机械与动力工程学院机电控制与物流装备研究所胡松涛副教授课题组在Nano Energy上发表题为“Position sensing of jetting droplets enabled by triboelectric nanogenerators”的论文，将固液摩擦电传感引入喷墨打印领域，提出了微滴喷射的沉积定位测量方法。机电控制与物流装备研究所硕士生丁玺佳为论文第一作者，胡松涛副教授、中科院北京纳米能源与系统研究所张弛研究员为共同通讯作者，史熙教授、彭志科教授、宁夏大学张波教授为合作者。
喷墨打印在图文印刷、增材制造、生物医学、柔性电子等领域得到广泛应用，而液滴沉积位置显著影响打印精度与可靠性，需要快速、精准的测量。现有打印设备大多通过光学手段进行测量，存在价格高昂、体积大、结构遮挡、光干扰等问题，而摩擦纳米发电机利用麦克斯韦位移电流实现机械能到电能的转化，不但可以作为转能器件应用于经典的能量采集场合，同时可以作为传感器件，其自驱动特点为生物体与机械装备健康监测提供了自传感新途径。
研究团队提出了一种用于喷射微滴沉积定位的固液摩擦电测量方法，由多个单电极摩擦电单元构成自传感阵列，基于摩擦电输出的和与比值实现了对喷射微滴的沉积定位。研究通过建立等效电容组假设，从电信号与固液接触面积关系的角度，阐释了原理机制，并将固液摩擦电传感技术引入喷墨打印领域，为微滴喷射实验测试提供了电学途径，在增材制造等智能装备的原位监测中具有应用潜力。
研究工作得到了国家自然科学基金重点项目/面上项目、中国科协青年人才托举工程项目的资助。
