面向人體能量收集與自供能傳感的多孔聚丙烯壓電駐極體器件.pdf

1、由于可穿戴電子設(shè)備具有智能控制、便捷攜帶等優(yōu)點，其普及程度正在不斷增加，并在健康監(jiān)測、智能通信等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用?？纱┐麟娮釉O(shè)備的電能來源問題越來越受到關(guān)注，因為電池帶來的充電頻繁等問題始終困擾著使用者。為了將人體產(chǎn)生的豐富機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，本論文基于多孔聚丙烯(PP)壓電駐極體開發(fā)柔性機(jī)電換能裝置并演示了其作為自供能傳感器的應(yīng)用。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下：
　　1.通過熱膨化技術(shù)制備了多孔PP壓電駐極體薄膜，并探索了最佳膨化條件

2、。所制得的多孔PP薄膜的d33系數(shù)經(jīng)長達(dá)6周的放置依然可以保持為約200 pC/N。
　　2.基于多孔PP薄膜制備柔性壓電駐極體發(fā)電機(jī)，并詳細(xì)分析了其工作的機(jī)理。經(jīng)過實驗研究發(fā)現(xiàn)，多孔PP薄膜中空氣層厚度的變化會導(dǎo)致兩端電極中的感應(yīng)電荷密度變化，從而在外部電路產(chǎn)生電流。其中，發(fā)電機(jī)最大輸出功率密度峰值為約52.8 mW/m2，可作為可穿戴式自供能健康傳感器來探測人體的生理學(xué)信號，并成功地探測了人的咳嗽與脈搏信號，證明其在個人移動醫(yī)