Un diagrama esquemático del método para determinar la relación entre la morfología y el rendimiento piezoeléctrico de los componentes de fibra. Crédito:DGIST (Instituto de Ciencia y Tecnología de Daegu Gyeongbuk)
Un equipo de investigación dirigido por Lim Sang-kyoo, investigador principal de la División de Tecnología Energética de DGIST (presidente Kuk Yang) desarrolló una fibra compuesta de polímero/cerámica piezoeléctrica con una forma de sección transversal que se controla de manera uniforme para permitir el uso de la recolección de energía. tecnologías que pueden reciclar la energía desperdiciada o consumida en la vida cotidiana.
La fibra piezoeléctrica puede producir energía eléctrica a través del efecto piezoeléctrico del material e impulsar dispositivos electrónicos portátiles a través del movimiento del usuario. Sin embargo, la mayoría de las fibras piezoeléctricas desarrolladas hasta ahora están hechas de nanofibras, lo que significa que es difícil controlar la forma de las fibras y que las fibras son débiles, lo que dificulta su comercialización. Además, existen muy pocos estudios sobre la relación entre la forma del material de fibra y el rendimiento piezoeléctrico.
Un equipo de investigación dirigido por Lim Sang-kyoo, investigador sénior de la División de Tecnología Energética, produjo fibra de PVDF (fluoruro de polivinilideno) que contiene titanato de bario en forma de nanopalo tomando la forma de flores y tallos (narcisos, flores de rábano, tallos de papiro , y tallos de juncia) utilizando tecnología de hilado por fusión y controlando sus formas transversales de manera uniforme. El equipo confirmó que mejoró el rendimiento piezoeléctrico al aumentar el área superficial de la fibra y al mismo tiempo aumentar la cristalinidad de la fibra, lo que es ventajoso para generar electricidad.
Además, el equipo confirmó la correlación entre el área de superficie específica y el efecto piezoeléctrico según la forma de la fibra usando una cámara de alta velocidad. La fibra compuesta piezocerámica de PVDF genera una señal eléctrica según la deformación por una fuerza externa. Se produjeron fibras de PVDF que contenían nanoestructuras de titanato de bario en diferentes formas (formas esféricas y de barra) para investigar la diferencia en el rendimiento piezoeléctrico dependiendo de la forma de las cerámicas piezoeléctricas. El equipo confirmó que maximiza la polarización dieléctrica y contribuye a la mejora del rendimiento piezoeléctrico favorable a la disposición.
El investigador principal Lim Sang-kyoo dijo:"Se espera que los materiales de recolección de energía de tipo fibra de alto rendimiento con mayor resistencia de la fibra puedan comercializarse a través de esta investigación en el futuro".
Los resultados de este estudio se publicaron en la edición de junio de Nano Energy . Descubrimiento basado en datos de NbOI2 como piezoeléctrico en capas de alto rendimiento
