1. 程式人生 > >柔性電子:基於複合材料的三維互聯壓電陶瓷薄膜用於機械和熱量能量收集

柔性電子:基於複合材料的三維互聯壓電陶瓷薄膜用於機械和熱量能量收集

零維,一維,二維,三維材料的定義:https://www.zhihu.com/question/46430290

在這裡插入圖片描述

期刊:Energy & Environmental Science

摘要:
柔性壓電材料是可穿戴電子裝置,醫療感知裝置的關鍵。目前嵌入地位陶瓷填料的精細陶瓷-聚合物混合物料儘管有機械柔性,但是由於很差的負載轉換比(load-transfer efficiency),該比值與聚合物基底和陶瓷填料的剛度比成比例,導複合材料有很低的壓電係數。因此,我們引入了一種基於三維互聯壓電微泡沫的陶瓷聚合物複合材料。綜合的力學分析表明。3維互聯結構為電荷的傳遞提供了連續的通路,從而打破了負載轉換縮放定律(the load-transfer scaling law),三維複合材料在多種載入條件下具有特殊的壓電特性(比如,壓縮, 拉伸和彎曲 ),和高的機械耐久度。同時具有卓越的熱電效能。因此能夠同時吸收熱和機械能量。我們的發現提供了一種創新的材料框架。

1. introduction

將機械柔性與能量收集材料結合起來提供了在大量應用中的一種新興的發展途徑,比如機器人感知面板,人造肌肉和自供電感測器以及可穿戴裝置【1-3】。壓電材料很有吸引力,因為其可以收集周圍環境的能量,比如人體移動為耗能電子或納米系統供能【4-6】。然而,機械柔性和壓電係數似乎兩者不可兼得。