Исследовательская группа, возглавляемая Лим Санг-Кью, старшим научным сотрудником отдела энергетических технологий DGIST (президент Кук Янг), разработала пьезоэлектрическое полимерно-керамическое композитное волокно с равномерно регулируемой формой поперечного сечения, позволяющее использовать технологии сбора энергии, которые могут перерабатывать энергию, потраченную впустую или потребляемую в повседневной жизни. жизнь.
Пьезоэлектрическое волокно может вырабатывать электрическую энергию за счет пьезоэлектрического эффекта материала и приводить в действие носимые электронные устройства за счет движения пользователя. Однако большинство разработанных к настоящему времени пьезоэлектрических волокон изготовлены из нановолокон, что означает, что форму волокон трудно контролировать, а сами волокна являются слабыми, что препятствует их коммерциализации. Кроме того, существует очень мало исследований взаимосвязи между формой волокнистого материала и пьезоэлектрическими характеристиками.
Исследовательская группа, возглавляемая Лим Санг-Кью, старшим научным сотрудником Отдела энергетических технологий, изготовила волокно PVDF (поливинилиденфторид), содержащее титанат бария, в виде нанопластинок, приняв форму цветов и стеблей (нарциссов, цветов редиса, стеблей папируса и осоки) с использованием технологии прядения из расплава и равномерно контролируя форму их поперечного сечения. Команда подтвердила, что это улучшило пьезоэлектрические характеристики за счет увеличения площади поверхности волокна при одновременном повышении кристалличности волокна, что выгодно для выработки электроэнергии.
Кроме того, команда подтвердила корреляцию между удельной площадью поверхности и пьезоэлектрическим эффектом в зависимости от формы волокна с помощью высокоскоростной камеры. Пьезокерамическое композитное волокно PVDF генерирует электрический сигнал в соответствии с деформацией под действием внешней силы. Волокна PVDF, содержащие наноструктуры титаната бария различной формы (сферической и палочковидной), были изготовлены для исследования разницы в пьезоэлектрических характеристиках в зависимости от формы пьезокерамики. Команда подтвердила, что это максимизирует диэлектрическую поляризацию и способствует улучшению пьезоэлектрических характеристик, благоприятных для устройства.
Старший научный сотрудник Лим Санг-Кью сказал: "Ожидается, что в будущем благодаря этому исследованию можно будет коммерциализировать высокоэффективные материалы для сбора энергии волокнистого типа с повышенной прочностью волокон".
Между тем, результаты этого исследования были опубликованы в июньском номере журнала Nano Energy.
Комментарии