基于聚乙烯化物的压电复合材料,通过点击化学通过强大的界面粘附,用于自动供电的灵活传感器
Youlei Tu1, Yuliang Yang1, Yu Zheng1
1State Key Laboratory of Polymer Materials Engineering, Polymer Research Institute of Sichuan University, Sichuan Provincial Engineering Laboratory of Plastic/Rubber Complex Processing Technology, National Engineering Laboratory of Eco-Friendly Polymeric Materials (Sichuan), Chengdu, 610065, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|February 7, 2024
概括
在消除的聚乙烯化物中使用功能化的酸纳米颗粒的新型柔性纳米发电机提供了增强的压电性能. 这些设备表现出强大的接口粘附性,从而为自动供电传感器和能源采集应用提供了卓越的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 收集能源 收集能源
背景情况:
- 在有机-无机复合材料中实现均的分散,具有不同的表面能量是具有挑战性的.
- 灵活的压电纳米发电机 (PENGs) 需要强大的接口粘附以获得最佳性能.
研究的目的:
- 开发具有强大的界面粘附性的新型消除聚乙烯化物 (EPVDF) /EPVDF功能化酸纳米颗粒 (EPVDF@BT) PENG.
- 调查接口粘附对PENGs压电特性和整体性能的影响.
主要方法:
- 序列点击化学用于功能化酸纳米颗粒.
- 通过热拉伸,可以制造EPVDF/EPVDF@BT复合材料.
- 材料特性,压电输出,耐用性,响应时间和灵敏度的表征.
- COMSOL有限元模拟 (FEM) 用于分析应力转移效率.
主要成果:
- 最佳的PENG实现了超高的β相含量 (97.2%),并具有强大的界面粘附.
- 证明了高压电输出 (V = 10.7 V,I = 216 nA),可靠的耐用性 (8000 周期),超快速响应 (20 ms) 和良好的灵敏度 (2.09 nA kPa-1).
- 由于强大的界面粘附,FEM证实了增强的应力传递效率.
结论:
- 与现有的基于PVDF的复合材料相比,开发的EPVDF@BT PENGs具有优越的压电性能.
- 强大的界面粘附对于打破权衡和增强压电特性至关重要.
- 这些PENG显示了自动供电灵活传感器和能源采集应用的潜力.
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