V tem kontekstu je raziskovalna skupina Mestne univerze v Hongkongu razvila prilagodljivo, prepustno in visoko zmogljivo terciarno piezoelektrično keramično kompozitno tkanino na osnovi metode gel-gel s predlogo, z edinstveno notranjo večstopenjsko strukturo, ki lahko učinkovito okrepi mehanske lastnosti.
Piezoelektrična kompozitna tkanina je sestavljena iz keramičnega okostja PZT in prevleke P (VDF-TRFe), bakrena mreža pa je pritrjena na obe strani kot elektrode. Podobno kot uporabljena predloga tkanine tudi večverižna keramična vlakna na submilimetrski ravni, ki so prepletena, tvorijo keramično ogrodje PZT, medtem ko so vlakna PZT na ravni mikronov, ki sestavljajo snop keramičnih vlaken, sekundarne strukture. P (VDF-TrFE) film, prevlečen s keramičnim okvirjem PZT, zagotavlja boljše mehanske in piezoelektrične lastnosti za piezoelektrično kompozitno tkanino. Edinstvena notranja večstopenjska struktura por tudi poskrbi, da ima tkanina dobro prepustnost zraka, prepustnost zraka je do 45,1 mm /s.
V primerjavi s tradicionalnim piezoelektričnim kompozitom ima piezoelektrična kompozitna tkanina višji Youngov' s modul (0,35 gpa), lomno trdnost, raztezek, žilavost (0,125MJ /m3) in energijo loma v mehanskih lastnostih. Kar zadeva piezoelektrične lastnosti, lahko tkanina proizvede napetost odprtega tokokroga 128 V, ki zadostuje za osvetlitev 75 LED hkrati.
Zračna prepustnost in mehanske lastnosti piezoelektričnih keramičnih kompozitnih vlaken
Za oceno potencialne uporabe piezoelektrične kompozitne tkanine pri spremljanju gibanja ljudi in zbiranju energije so jo raziskovalci uporabili kot vložek za podplat čevlja za pretvorbo energije, ki jo človek hodi, v električne signale. Ko je bil uporabljen kot pedometer, je bilo v 2 minutah uspešno zabeleženih 63 korakov in hkrati prikazanih na zaslonu telefona. Ko se uporablja kot naprava za zbiranje energije, se napetost, shranjena v kondenzatorju, med potepanjem 36 sekund poveča na 3,1 V. Energijo, shranjeno v kondenzatorju, lahko dodatno uporabimo za napajanje elektronskega števca, ki lahko deluje še 16 sekund.
Naprava za zbiranje energije na osnovi piezoelektrične kompozitne tkanine
Raziskava večstopenjske strukture oblikovanja piezoelektričnih tkanin in izdelava funkcionalnega koncepta za izboljšanje tradicionalnih piezoelektričnih lastnosti piezoelektričnega materiala daje nov tok misli, hkrati pa več pozornosti namenja zračni prepustnosti, piezoelektričnosti, prožnosti in vzdržljivosti na ravnovesju strategijo za nadaljnje spodbujanje funkcionalnih materialov v nosljivih napravah in uporabo prilagodljive elektronike.
vir: Shen Dun Sha Xian
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4MTY5NzMxMw==& mid = 2649436746& idx = 2& sn = 4aaee227f892d5444eecc4dd29ca81d0& 878e9d04b0f9141257eed123fc5877e56f43c5c39057e95cbb02420a67ae89e61187ea6e0740& mpshare = 1& scena = 1& srcid = 08057LlCtw3CCiktUo5QA8hz& sharer_sharetime = 1628151838828& sharer_shareid = ff5f2139d31a4580928c819c5eb948df& exportkey = ARGO48GMK1gCr8jEhPTorvM | ^| 3D& pass_ticket = % 2FDlWc7oOYifDI7WRdzg6tQnqP6Acr0TsNr0RtL % 2BR1I97bWUjGRTYTHsk1 % 2Fr1wNwv& wx_header =