В този контекст изследователският екип на City University of Hong Kong е разработил гъвкава, пропусклива и високопроизводителна третична пиезоелектрична керамична композитна тъкан, базирана на метода на сол-гел с помощта на шаблон, с уникална вътрешна многостепенна структура, която може ефективно да засили механичните свойства.
Пиезоелектричната композитна тъкан се състои от PZT керамичен скелет и P (VDF-TRFe) покритие, а медната мрежа е прикрепена от двете страни като електроди. Подобно на използвания шаблон за тъкани, многоверижните керамични влакна на нивото на милиметър, които са преплетени, съставляват керамичния скелет на PZT, докато влакната PZT на ниво микрони, които съставят снопа от керамични влакна, са вторични структури. Филмът P (VDF-TrFE), покрит с керамична рамка PZT, осигурява по-добри механични и пиезоелектрични свойства за пиезоелектричната композитна тъкан. Уникалната вътрешна многостепенна структура на порите също прави тъканта с добра пропускливост на въздуха, пропускливостта на въздуха е до 45,1 mm /s.
В сравнение с традиционния пиезоелектричен композит, пиезоелектричният композитен плат има по -висок модул на Young' s (0,35 gpa), якост на счупване, удължение, якост (0,125 MJ /m3) и енергия на счупване в механичните свойства. Що се отнася до пиезоелектричните свойства, тъканта е в състояние да произведе напрежение с отворена верига от 128 V, достатъчно, за да запали 75 светодиода едновременно.
Въздухопропускливост и механични свойства на пиезоелектрични керамични композитни влакна
За да оценят потенциалните приложения на пиезоелектричната композитна тъкан при наблюдение на човешкото движение и събиране на енергия, изследователите са го използвали като стелка за подметката на обувки, за да преобразуват енергията, генерирана от ходенето на човека, в електрически сигнали. Когато се използваше като крачкомер, 63 стъпки бяха записани успешно в рамките на 2 минути и показани на екрана на телефона едновременно. Когато се използва като устройство за събиране на енергия, напрежението, съхранено в кондензатора, се увеличава до 3.1V по време на 36 -те стъпки. Съхранената в кондензатора енергия може допълнително да се използва за захранване на електронния измервателен уред, който може да продължи да работи в продължение на 16 секунди.
Устройство за събиране на енергия на базата на пиезоелектрична композитна тъкан
Изследването на многоетапната структура на дизайна на пиезоелектрични тъкани и производството на функционална концепция за подобряване на традиционните пиезоелектрични свойства на пиезоелектричния материал осигурява нов ход на мисълта, като в същото време обръща повече внимание на пропускливостта на въздуха, пиезоелектричността, гъвкавостта и устойчивостта на баланса стратегия за по -нататъшно популяризиране на функционалните материали в носими устройства и прилагането на гъвкавата електроника.
източник: Shen Dun Sha Xian
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4MTY5NzMxMw==& mid = 2649436746& idx = 2& sn = 4aaee227f892d5444eecc4dd29ca81d0& 878e9d04b0f9141257eed123fc5877e56f43c5c39057e95cbb02420a67ae89e61187ea6e0740&усилвател; mpshare = 1&усилвател; сцена = 1&усилвател; srcid = 08057LlCtw3CCiktUo5QA8hz&усилвател; sharer_sharetime = 1628151838828&усилвател; sharer_shareid = ff5f2139d31a4580928c819c5eb948df&усилвател; exportkey = ARGO48GMK1gCr8jEhPTorvM | ^| 3D& pass_ticket = % 2FDlWc7oOYifDI7WRdzg6tQnqP6Acr0TsNr0RtL % 2BR1I97bWUjGRTYTHsk1 % 2Fr1wNwv& wx_header =