PVDF柔性压电纳米纤维的可控制备及其在微流控芯片中的能量收集性能研究

来源 :中国物理学会2016年秋季会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dancingbug
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  随着个人电子器件、植入式医疗器件等微纳器件的飞速发展,传统供电系统如锂离子电池等已经难以适应器件小型化和集成化的需求。采用压电纳米材料构建的纳米发电机可实现对机械能的采集并将其转换成电能输出,是解决上述问题的可行措施。本文通过静电纺丝法制备PVDF纳米纤维,当纺丝电压从11kV提高至15kV时,其相含量和压电性能显著提升。通过转移、溅射、封装等一系列手段将PVDF纳米纤维制作成柔性压电器件,利用器件对环境中机械能的采集和转换,可实现幅值为3V左右的脉冲电压输出。此外,器件的输出电压会随着振动幅度和频率的变化而改变。将压电纳米发电机用于自供电传感器中的另一问题,是如何在保证器件封闭性和机械强度的基础上实现敏感层与环境中待检测物质的有效接触。本文中将PVDF压电纳米纤维在微流控芯片中进行组装,希望通过微流控芯片的结构,在芯片内同时实现机电能量的转换和待测物质的检测。结果表明,PVDF纳米纤维能够采集微流控芯片中流体形式的机械能,发生形变并产生脉冲电压输出。其输出电压峰峰值可达2V,且会随微通道中流体压强和粘度的增加而下降,可用于自供电的流体特性监测。
其他文献
在很多重要的应用场合中,比如汽车和航空航天领域中使用的一些特殊条件下的电容器,是很需要具有较高温条件下稳定介电及能量存储性能的介电材料的.在退极化温度(Td)处,Na0.5Bi0.5TiO3(NBT)基铁电材料由铁电相转变为高温非极性相或弱极性相,而在介电峰值温度(Tm)处,介电常数达到最值.而介于此两温度(Td和Tm)之间,NBT基铁电材料表现出相对较小的介电性能变化的特点,也是这类材料所具有的
采用溶胶凝胶法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上制备了BiFe0.9Mn0.1O3(BFMO)多晶薄膜,样品表现出典型的单极电阻开关特性,同时具有较好的保持性和抗疲劳特性.通过SQUID测量,观测到样品在不同的阻态下呈现出明显的磁化开关效应,即在低阻态下样品具有高的饱和磁化强度,而在高阻态下呈现出较低的饱和磁化强度,其相对变化率可达~40%.通过XPS测量,我们观测到样品电在阻开关过程中Fe离子的
利用激光分子数外延技术(LPLD)制备了外延取向的La0.7Sr0.3VO3的超薄膜,随着沉积厚度不同的薄膜其电输运和磁性能均呈现相应的规律性变化.针对所制备的La0.7Sr0.3VO3/STO(001)薄膜,我们利用上海光源的BL14线站进行了结构的测试,表明沉积的薄膜沿c轴取向单晶薄膜;倒空间表明生长的薄膜没有驰豫.同时我们利用原子力显微镜(AFM)对所制备的样品进行了表面形貌测试,从5 uc
The Y2/3Cu3Ti4O12(YCTO)ceramics were sintered in air and pure O2 atmosphere,respectively.The field dependences of the dielectric response and the conductivity were measured in a frequency range from 4
Multiferroic ceramics of 0.675BiFe1-xCrxO3-0.325PbTiO3(x = 0,0.01,0.025,0.05)were prepared and comparatively investigated.The rhombohedral-tetragonal morphotropic phase boundary(MPB)was formed in the
Bismuth sodium titanate,Bi0.5Na0.5TiO3(BNT),is a kind of perovskite(ABO3-type)ferroelectric discovered by Smlenskii et al.[1].Yb2O3 doped(Bi0.5Na0.5)TiO3 ceramics,(Bi0.5Na0.5)Ti1-xYbxO3(BNTY,x = 0,0.0
随着微电子技术的发展,器件对于存储性能的要求也日益提升,这使得对存储材料的优化与选择也变得日趋严峻.其中,由于多铁材料多个序参数之间的相互耦合为实现更高密度、更快速度的存储提供了可能而备受广大学者的关注.特别地,铁酸铋(BiFeO3,BFO)因为在室温下同时具有很强的铁电和较弱的反铁磁性质而在世界范围内掀起了研究热潮.与此同时,其他与BFO具有类似结构的各种多铁材料也成为了人们研究的对象.其中,锰
随着器件小型化的发展趋势,利用应变调控氧化物薄膜材料的性质受到人们的广泛关注.有研究表明,面内张应变可以影响钙钛矿型SrCoOx(P-SCO)薄膜的化学组分并诱导"金属-铁磁性"到"绝缘-反铁磁性"的相变过程1.鉴于钙铁石型SrCoOx(BM-SCO)薄膜在电化学领域的卓越表现,对BM-SCO的应变调控展开研究.本工作采用脉冲激光沉积法(PLD)在LaAlO3(001)、LSAT(001)、SrT
铁电材料是一大类先进功能材料,集光、电、磁、热、力等特性于一体,在国防、能源、电子、信息等领域具有广阔的应用前景。与此同时,分子基铁电材料具有易加工、耗能低、毒性少、性能优良、易改性、柔韧性好以及易成膜等优点,在铁电场效应管、非易失性存储、光伏效应、光电探测等方面都有重要的应用价值,正日益成为国际相关研究领域的热点之一。为了拓展分子基铁电材料的在光电、光伏、光调制等方面的应用前景,我们尝试将更多的
Multiferroics are a kind of materials which simultaneously possess polarization ordering and magnetic ordering [1,2].The conflicting requirements for d-obital electron configurations of ferroelectrici
会议