Nano Energy：基于织物的高性价比强集成可穿戴压电能量采集器

先知报道

2020-05-24

基于织物的可穿戴电子产品由于其连接性、耐磨性、舒适性和耐用性，在第四次工业革命（4IR）时代变得越来越重要。传统的基于织物的可穿戴电子产品已经被一些研究人员证明，但是仍然需要复杂的方法或额外的支撑来制造和缝制在衣服中。有鉴于此，韩国高等科学技术研究院(KAIST)的Seungbum Hong等研究人员，介绍了一种高性价比、高通量、强集成的基于织物的可穿戴压电能量采集器（织物-WPEH）。

本文要点

1）该织物-WPEH具有铁电聚合物聚偏氟乙烯-三氟乙烯（P（VDF-TrFE））和两种导电织物通过简单的流延成型和热压成型的异质结构。

2）该制造工艺将使该单元设备能够直接应用于使用热压的普通服装上，因为图形补丁可以通过热压贴在服装上。

3）模拟和实验分析表明，P(VDF-TrFE)层具有完全可弯曲、致密、凹陷的界面和较高的压电D33系数(−32.0 pC N⁻¹)。

4）织物-WPEH可从人体运动(按压、弯曲)和定量测力试验机按压产生压电输出信号。

此外，在基于织物的可穿戴压电电子学领域，利用表面和界面切割分析系统首次测量到了P(VDF-TrFE)层与织物层之间创纪录的高界面结合强度(22 N cm⁻¹)。

参考文献：

Jaegyu Kim, et al. Cost-effective and strongly integrated fabric-based wearable piezoelectric energy harvester. Nano Energy, 2020.

DOI：10.1016/j.nanoen.2020.104992

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285520305693