In deze context heeft het onderzoeksteam van de City University of Hong Kong een flexibel, permeabel en high-output tertiair piëzo-elektrisch keramisch composietweefsel ontwikkeld op basis van een sjabloonondersteunde sol-gel-methode, met een unieke interne meertrapsstructuur die de mechanische eigenschappen effectief kan versterken.
Het piëzo-elektrische composietweefsel is samengesteld uit PZT-keramisch skelet en P (VDF-TRFe) coating, en kopergaas is aan beide zijden als elektroden bevestigd. Net als de gebruikte weefselsjabloon, vormen de meerstrengige keramische vezels op submillimeterniveau die met elkaar verweven zijn het PZT-keramische skelet, terwijl de PZT-vezels op micronniveau die de keramische vezelbundel vormen secundaire structuren zijn. De P (VDF-TrFE) film gecoat met PZT keramisch raamwerk biedt betere mechanische en piëzo-elektrische eigenschappen voor het piëzo-elektrische composietweefsel. De unieke interne meertraps poriestructuur zorgt er ook voor dat de stof een goede luchtdoorlatendheid heeft, de luchtdoorlaatbaarheid is tot 45,1 mm / s.
Vergeleken met de traditionele piëzo-elektrische composiet heeft de piëzo-elektrische composietstof een hogere Young's-modulus (0,35 gpa), breuksterkte, rek, taaiheid (0,125 MJ /m3) en breukenergie in mechanische eigenschappen. Wat piëzo-elektrische eigenschappen betreft, kan de stof een nullastspanning van 128 V produceren, genoeg om 75 leds tegelijk te laten branden.
Luchtdoorlaatbaarheid en mechanische eigenschappen van piëzo-elektrische keramische composietvezel
Om de mogelijke toepassingen van het piëzo-elektrische composietweefsel bij het monitoren van menselijke bewegingen en het verzamelen van energie te evalueren, gebruikten de onderzoekers het als een binnenzool voor de zool van een schoen om de energie die wordt gegenereerd door het lopen van de mens om te zetten in elektrische signalen. Toen het als stappenteller werd gebruikt, werden binnen 2 minuten 63 stappen met succes geregistreerd en tegelijkertijd op het telefoonscherm weergegeven. Bij gebruik als een apparaat voor het oogsten van energie, neemt de spanning die is opgeslagen in de condensator toe tot 3,1 V tijdens de 36s vertrappen. De energie die in de condensator is opgeslagen, kan verder worden gebruikt om de elektronische meter van stroom te voorzien, die 16 seconden kan blijven werken.
Energieoogstapparaat op basis van piëzo-elektrisch composietweefsel
Het onderzoek van de piëzo-elektrische stofontwerp meertrapsstructuur en de fabricage van een functioneel concept om de traditionele piëzo-elektrische eigenschappen van piëzo-elektrisch materiaal te verbeteren, zorgt voor een nieuwe gedachtegang, tegelijkertijd besteedt het meer aandacht aan luchtdoorlatendheid, piëzo-elektrisch, flexibiliteit en vasthoudendheid per saldo strategie om de functionele materialen in draagbare apparaten en de toepassing van flexibele elektronica verder te promoten.
bron: Shen Dun Sha Xian
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4MTY5NzMxMw==&mid=2649436746&idx=2&sn=4aaee227f892d5444eecc4dd29ca81d0&chksm= 878e9d04b0f9141257eed123fc5877e56f43c5c39057e95cbb02420a67ae89e61187ea6e0740& mpshare = 1& scene = 1& srcid = 08057LlCtw3CCiktUo5QA8hz& sharer_sharetime = 1628151838828& sharer_shareid = ff5f2139d31a4580928c819c5eb948df& exportkey = ARGO48GMK1gCr8jEhPTorvM | ^|3D&pass_ticket=%2FDlWc7oOYifDI7WRdzg6tQnqP6Acr0TsNr0RtL%2BR1I97bWUjGRTYTHsk1%2Fr1wNwv&wx_header=0#rd