בהקשר זה, צוות המחקר של אוניברסיטת העיר של הונג קונג פיתח בד קרמי פיזואלקטרי גמיש, חדיר ובעל תפוקה גבוהה המבוסס על שיטת סול-ג'ל בסיוע תבנית, עם מבנה פנימי רב-שלבי ייחודי שיכול לחזק ביעילות תכונות מכניות.
הבד המרוכבים הפיזואלקטרי מורכב משלד קרמי PZT וציפוי P (VDF-TRFe), ורשת נחושת מחוברת משני הצדדים כאלקטרודות. בדומה לתבנית הבד המשמשת, סיבי הקרמיקה הרב-גדיליים ברמת הגדילים המשניים השזורים זה בזה מהווים את השלד הקרמי PZT, ואילו סיבי ה- PZT ברמת המיקרון המרכיבים את חבילת הסיבים הקרמיים הם מבנים משניים. סרט P (VDF-TrFE) מצופה מסגרת קרמיקה PZT מספק תכונות מכניות ופיזואלקטריות טובות יותר עבור הבד מרוכבים פיזואלקטרי. מבנה הנקבבוביות הפנימי הייחודי מרובה השלבים גם גורם לבד חדור אוויר טוב, חמיע האוויר הוא עד 45.1 מ"מ לשנייה.
בהשוואה למרוכבים הפיזואלקטריים המסורתיים, הבד המורכב הפיזואלקטרי בעל מודולוס גבוה יותר של יאנג (0.35gpa), חוזק שבר, התארכות, קשיחות (0.125MJ / m3) ואנרגיית שבר בתכונות מכניות. במונחים של תכונות פיזואלקטריות, הבד מסוגל לייצר מתח מעגל פתוח של 128 V, מספיק כדי להדליק 75 נוריות בו זמנית.
חדירות אוויר ומאפיינים מכניים של סיבים מרוכבים קרמיים פיזואלקטריים
כדי להעריך את היישומים הפוטנציאליים של הבד מרוכבים piezoelectric בניטור תנועה אנושי ואיסוף אנרגיה, החוקרים השתמשו בו כמו מדרס עבור סוליית הנעל להמיר את האנרגיה שנוצרה על ידי אדם הליכה לתוך אותות חשמליים. כאשר הוא שימש מד צעדים, 63 שלבים נרשמו בהצלחה בתוך 2 דקות והוצגו על מסך הטלפון בו זמנית. כאשר נעשה שימוש כמכשיר קצירת אנרגיה, המתח המאוחסן הקבל עולה ל 3.1V במהלך 36s לרמוס. האנרגיה המאוחסנת הקבל ניתן להשתמש עוד יותר כדי להפעיל את המונה האלקטרוני, אשר יכול להמשיך לפעול במשך 16s.
מכשיר קצירת אנרגיה המבוסס על בד מרוכבים פיזואלקטרי
המחקר של מבנה רב-שלבי עיצוב בד פיזואלקטרי וייצור של מושג פונקציונלי כדי לשפר את המאפיינים הפיזואלקטריים המסורתיים של חומר פיזואלקטרי מספק רכבת מחשבה חדשה, יחד עם זאת, הוא מקדיש תשומת לב רבה יותר לחדירה לאוויר, פיזואלקטרי, גמישות והתמדה באסטרטגיית האיזון כדי לקדם עוד יותר את החומרים הפונקציונליים במכשירים לבישים ואת היישום של האלקטרוניקה הגמישה.
מקור: שן דן שא שיאן
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