日本研究人员开发出一种用于自供电传感器的碳纤维柔性压电复合材料

2024-01-04  日本 来源:其他 作者:李维科 领域:新材料

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据TechXplore网2023年12月28日消息,日本东北大学(Tohoku University)和大阪工业大学(Osaka Institute of Technology)的研究人员将压电复合材料与单向碳纤维(UDCF)相结合,开发出单向碳纤维增强柔性压电纳米复合材料,并基于该材料设计出一种新型高强度柔性设备,该设备可将人体运动的动能转化为电能。单向碳纤维是一种仅在纤维方向提供强度的各向异性材料。研究人员使用单向碳纤维织物、铌酸钾钠(KNN)纳米粒子与环氧树脂(EP)混合,制备出UDCF/KNN-EP柔性压电复合材料,显著提高了压电复合材料的机械性能。该材料受到沿纤维方向的拉伸时可以承受更高的负载(沿纤维方向的杨氏模量为282.5MPa),而受到垂直于纤维方向的冲击和拉伸时,其在能量输出密度方面也优于其他压电聚合物。该研究成果有助于开发灵活、耐用的自供电物联网传感器,从而制造先进的多功能物联网设备。相关研究成果发表在《Small》期刊上。

消息来源:https://techxplore.com/news/2023-12-piezo-composites-carbon-fibers-motion.html