聚合物纳米复合材料传感器通过增材制造提高了压电性能
Rishikesh Srinivasaraghavan Govindarajan1, Zefu Ren1, Isabel Melendez2
1Department of Aerospace Engineering, Embry-Riddle Aeronautical University, Daytona Beach, FL 32114, USA.
Sensors (Basel, Switzerland)
|May 11, 2024
概括
研究人员使用聚乙烯化物 (PVDF) 和化纳米管 (BNNTs) 开发了一种新的3D打印传感器树脂. 这种纳米复合材料显著增强了用于灵活传感器和能量收集应用的压电特性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 增材制造 增材制造 增材制造
背景情况:
- 增材制造 (AM) 为合规电子提供了新的可能性.
- 紫外线可固化的压电聚合物的有限可用性阻碍了3D打印应用.
- 对智能传感器来说,可定制3D打印的压电材料的开发至关重要.
研究的目的:
- 为3D打印开发和表征一种具有增强压电性能的新型UV可固化聚合物树脂.
- 研究化纳米管 (BNNTs) 对基于聚乙烯化物 (PVDF) 树脂的特性的影响.
- 评估开发的纳米复合材料树脂的可打印性和压电性能.
主要方法:
- 使用PVDF和UV可固化的成分制造聚合物树脂.
- 纳入BNNTs来创建一个纳米复合材料.
- 评估结构性,热性,流学性,机械性和压电性质.
- 使用基于液晶显示器 (LCD) 的打印机进行微尺度3D打印.
主要成果:
- 成功地进行了聚合物和纳米复合物树脂的微尺度3D打印.
- 在BNNT增强的纳米复合材料中证明了压电性能的增强.
- 通过纳入BNNT,实现了高达50.13%的电压响应增加.
结论:
- 开发的基于PVDF的纳米复合树脂适合使用LCD技术进行3D打印.
- BNNTs显著提高了UV可固化树脂的压电性能.
- 这项研究为先进的3D打印灵活传感器和能量收集系统铺平了道路.
