V této souvislosti výzkumný tým City University of Hong Kong vyvinul flexibilní, propustnou a vysoce výkonnou terciární piezoelektrickou keramickou kompozitní tkaninu založenou na metodě sol-gel s asistovanou šablonou, s jedinečnou vnitřní vícestupňovou strukturou, která může účinně posílit mechanické vlastnosti.
Piezoelektrická kompozitní tkanina se skládá z keramického skeletu PZT a povlaku P (VDF-TRFe) a na obou stranách je jako elektrody připevněna měděná síťovina. Podobně jako použitá tkaninová šablona tvoří vícepramenná vícevrstvá keramická vlákna na úrovni submilimetru, která jsou propletena, keramický skelet PZT, zatímco vlákna PZT na mikronové úrovni, která tvoří svazek keramických vláken, jsou sekundární struktury. Fólie P (VDF-TrFE) potažená keramickou kostrou PZT poskytuje lepší mechanické a piezoelektrické vlastnosti pro piezoelektrickou kompozitní tkaninu. Unikátní vnitřní vícestupňová struktura pórů také zajišťuje, že tkanina má dobrou propustnost vzduchu, propustnost vzduchu je až 45,1 mm /s.
Ve srovnání s tradičním piezoelektrickým kompozitem má piezoelektrická kompozitní tkanina vyšší Youngův' s modul (0,35 gpa), pevnost v lomu, prodloužení, houževnatost (0,125 MJ /m3) a lomovou energii v mechanických vlastnostech. Pokud jde o piezoelektrické vlastnosti, tkanina je schopna produkovat napětí naprázdno 128 V, dostatečné k současnému rozsvícení 75 LED.
Propustnost vzduchu a mechanické vlastnosti piezoelektrického keramického kompozitního vlákna
Aby bylo možné vyhodnotit potenciální aplikace piezoelektrické kompozitní textilie při monitorování pohybu lidí a sběru energie, vědci ji použili jako stélku podešve boty k přeměně energie generované lidskou chůzí na elektrické signály. Když byl použit jako krokoměr, bylo během 2 minut úspěšně zaznamenáno 63 kroků, které se současně zobrazily na obrazovce telefonu. Při použití jako zařízení pro sběr energie se napětí uložené v kondenzátoru zvýší na 3,1 V během 36 sekund. Energii uloženou v kondenzátoru lze dále použít k napájení elektronického měřiče, který může pokračovat v provozu po dobu 16 s.
Zařízení pro sběr energie na bázi piezoelektrické kompozitní tkaniny
Výzkum vícestupňové struktury designu piezoelektrických tkanin a výroby funkčního konceptu ke zlepšení tradičních piezoelektrických vlastností piezoelektrického materiálu poskytuje nový směr myšlení a současně věnuje větší pozornost propustnosti vzduchu, piezoelektrickému, flexibilitě a houževnatosti v rovnováze strategie další propagace funkčních materiálů v nositelných zařízeních a aplikace flexibilní elektroniky.
zdroj: Shen Dun Sha Xian
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4MTY5NzMxMw==& mid = 2649436746& idx = 2& sn = 4aaee227f892d5444eecc4dd29ca81d0& 878e9d04b0f9141257eed123fc5877e56f43c5c39057e95cbb02420a67ae89e61187ea6e0740& mpshare = 1& scény = 1& srcid = 08057LlCtw3CCiktUo5QA8hz& sharer_sharetime = 1628151838828& sharer_shareid = ff5f2139d31a4580928c819c5eb948df& exportkey = ARGO48GMK1gCr8jEhPTorvM | ^| 3D& pass_ticket = % 2FDlWc7oOYifDI7WRdzg6tQnqP6Acr0TsNr0RtL % 2BR1I97bWUjGRTYTHsk1 % 2Fr1wNwv& rx_header = 0