在可穿戴电子产品中调节"凝型"软的配置,用于电机能产生行为

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 收集能源 收集能源
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 电机能转换对于便携式电子产品至关重要.
• 压电发电机为可持续能源提供了一个有希望的途径.
• 软 (SR) 为灵活的设备提供了多功能基板.

研究的目的:

• 开发一种基于压电原理的新型能源发电系统.
• 研究加强填充剂对软SR的机械和电气性能的影响.
• 探索这些复合材料在从人类运动中获取能量方面的潜力.

主要方法:

• 合成的凝型软SR,海岸A硬度低于30.
• 纳入的多壁碳纳米管 (MWCNT) 和藻土 (DE) 作为增强填充剂.
• 具有特征的机械性能 (伸展性) 和电机性能 (输出电压).
• 通过实时生物机械人体运动测试来评估设备性能.

主要成果:

• 与对照组 (99%) 相比,软SR复合材料在使用MWCNT (127%) 和混合填充剂 (103%) 时表现出增强的伸展性.
• 输出电压因填充器类型而异,混合复合材料达到0.29mV.
• 在基于软SR的复合材料中,人类运动和输出电压之间建立了直接的相关性.
• 开发的压电配置显示了电池替代品的潜力,用于小型功率应用.

结论:

• 用MWCNT和DE增强的凝类软SR复合材料是有效的压电能量收割器.
• 这些材料具有可调节的机械和电气性能,适合灵活发电.
• 这项技术显示出用于为小型设备 (如手机) 供电的前景,使用环境人类运动来供电.