Исследовательская группа под руководством Лим Санг-кёо, старшего научного сотрудника отдела энергетических технологий DGIST (президент Кук Янг), разработала пьезоэлектрическое полимерно-керамическое композитное волокно с формой поперечного сечения, которая равномерно контролируется, чтобы позволить использовать сбор энергии. технологии, которые могут перерабатывать энергию, потраченную впустую или потребляемую в повседневной жизни.
Пьезоэлектрическое волокно может производить электрическую энергию за счет пьезоэлектрического эффекта материала и управлять носимыми электронными устройствами за счет движения пользователя. Однако большинство пьезоэлектрических волокон, разработанных до сих пор, изготовлены из нановолокон, а это означает, что трудно контролировать форму волокон, и что волокна являются слабыми, что препятствует их коммерциализации. Кроме того, очень мало исследований взаимосвязи между формой материала волокна и пьезоэлектрическими характеристиками.
Исследовательская группа под руководством Лим Санг-кёо, старшего научного сотрудника отдела энергетических технологий, произвела волокно PVDF (поливинилиденфторид), содержащее титанат бария в форме нанопалочек, приняв форму цветов и стеблей (нарциссов, цветков редиски, стеблей папируса). , и стебли осоки) с использованием технологии прядения из расплава и равномерного контроля формы 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 (сферические и стержневые), были изготовлены для исследования различий в пьезоэлектрических характеристиках в зависимости от формы пьезоэлектрической керамики. Команда подтвердила, что это максимизирует диэлектрическую поляризацию и способствует улучшению пьезоэлектрических характеристик, благоприятных для устройства.
Старший научный сотрудник Lim Sang-kyoo сказал: «Ожидается, что высокоэффективные материалы для сбора энергии волокнистого типа с повышенной прочностью волокна могут быть коммерциализированы благодаря этому исследованию в будущем».
Результаты этого исследования были опубликованы в июньском номере Nano Energy.
