وفي هذا السياق، طور فريق البحث التابع لجامعة مدينة هونغ كونغ نسيجا مرنا ونفاذيا وعالي الإنتاج من السيراميك الكهرومغناطيسي الثالثي يستند إلى طريقة سول جل بمساعدة القالب، مع هيكل داخلي فريد متعدد المراحل يمكنه تعزيز الخصائص الميكانيكية بشكل فعال.
يتكون النسيج المركب الكهرومغناطيسي من هيكل عظمي خزفي PZT وطلاء P (VDF-TRFe) ، وتعلق شبكة نحاسية على كلا الجانبين كأقطاب كهربائية. على غرار قالب النسيج المستخدم ، فإن ألياف السيراميك متعددة الخيطات ذات المستوى الفرعي المتشابكة تشكل الهيكل العظمي السيراميك PZT ، في حين أن ألياف PZT على مستوى ميكرون التي تشكل حزمة الألياف الخزفية هي هياكل ثانوية. يوفر فيلم P (VDF-TrFE) المغلف بإطار خزفي PZT خصائص ميكانيكية وكهروضوئية أفضل للنسيج المركب الكهرومغناطيسي. هيكل المسام متعددة المراحل الداخلية الفريدة أيضا يجعل النسيج لديه نفاذية الهواء جيدة، نفاذية الهواء هو ما يصل إلى 45.1mm / ثانية.
بالمقارنة مع مركب بيزويكتريك التقليدية، والنسيج المركب الكهروضوئية لديها معامل يونغ أعلى (0.35gpa)، قوة الكسر، استطالة، صلابة (0.125MJ /m3) وطاقة الكسر في الخصائص الميكانيكية. من حيث خصائص الكهروضوئية، والنسيج قادر على إنتاج الجهد الدائرة المفتوحة من 128 V، ما يكفي لإضاءة 75 leds في وقت واحد.
نفاذية الهواء والخواص الميكانيكية للألياف المركبة الخزفية الكهرومغناطيزية
لتقييم التطبيقات المحتملة للنسيج المركب الكهرومغناطيشي في رصد الحركة البشرية وجمع الطاقة ، استخدمه الباحثون كنعال لنعل الحذاء لتحويل الطاقة الناتجة عن المشي البشري إلى إشارات كهربائية. عندما تم استخدامه كمقياس الخطى، تم تسجيل 63 خطوة بنجاح في غضون 2min وعرضها على شاشة الهاتف في نفس الوقت. عندما تستخدم كجهاز حصاد الطاقة، والجهد المخزنة في المكثف يزيد إلى 3.1V خلال داس 36s. يمكن استخدام الطاقة المخزنة في المكثف لتشغيل العداد الإلكتروني ، والذي يمكن أن يستمر في العمل لمدة 16 عاما.
جهاز حصاد الطاقة على أساس النسيج المركب الكهروضوئي
البحث في النسيج الكهرومغناطيس هيكل تصميم متعدد المراحل وتصنيع مفهوم وظيفي لتحسين الخصائص التقليدية الكهروئية من المواد الكهرومغناطيسة بيزوي يوفر قطار جديد من الفكر، في الوقت نفسه، فإنه يولي المزيد من الاهتمام ل نفاذية الهواء، بيزوليكتريك، والمرونة والمثابرة على استراتيجية التوازن لزيادة تعزيز المواد الوظيفية في الأجهزة التي يمكن ارتداؤها وتطبيق الالكترونيات مرنة.
المصدر: شن دون شا شيان
https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4MTY5NzMxMw==&mid=2649436746&idx=2&sn=4aaee227f892d5444eecc4dd29ca81d0&chksm=878e9d04b0f9141257eed123fc5877e56f43c5c39057e95cbb02420a67ae89e61187ea6e0740&mpshare=1&scene=1&srcid=08057LlCtw3CCiktUo5QA8hz&sharer_sharetime=1628151838828&sharer_shareid=ff5f2139d31a4580928c819c5eb948df&exportkey=ARGO48GMK1gCr8jEhPTorvM%3D&pass_ticket=%2FDlWc7oOYifDI7WRdzg6tQnqP6Acr0TsNr0RtL%2BR1I97bWUjGRTYTHsk1%2Fr1wNwv&wx_header=0#rd