تولید نانومولدهای انعطاف‌پذیر الیافی به کمک پیزوپلیمر پلی‌وینیلیدن فلوئورید

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی نساجی، قطب علمی و پژوهشکده نساحی، تهران، ایران

2 دانشگاه صنعتی امیرکبیر، دانشکده مهندسی نساجی، پژوهشکده مواد و فناوری‌های پیشرفته در نساجی ، تهران، ایران

چکیده

منابع انرژی مکانیکی کوچک متنوعی در محیط اطراف ما وجود دارد که به‌سادگی نادیده گرفته میشود، هرچند مقدار آنها جزئی است. اما، در مجموع مقدار این انرژیها قابل توجه است. برداشت انرژی الکتریکی از منابع محیطی پیرامون ما و استفاده از آن برای تأمین انرژی الکتریکی این ابزارهای قابل حمل بسیار مورد توجه است. از طرفی پیزوالکتریکها، موادی هستندکه قابلیت تبدیل انرژی مکانیکی والکتریکی به یکدیگر را دارند و به عنوان یکی از گزینه های مناسب برای استفاده در ابزارهای خود شارژ ‌شونده مطرح هستند. در پژوهش حاضر، روشی برای تولید نانومولدهای الیافی انعطاف‌پذیر با تکیه بر خواص پیزوالکتریکی مواد و استفاده از پیزوپلیمرها و تلفیق آن با نانوفناوری ارائه شده است. انعطافپذیری زیاد نانومولد انعطاف‌پذیر، امکان استفاده ازآن در منسوجات، به‌ویژه البسه را برای تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز وسایل میکروالکترونیک همراه فراهم میسازد. بدین منظور، از فرایند الکتروریسی برای تولید الیافی با ابعاد نانو و میکرو از محلول پلی وینیلیدن فلوئورید استفاده شد. لایه‌‌الیاف تولیدی به روش‌های مختلف نظیر پراش پرتو ‌‌X (XRD) برای بررسی ساختاربلوری،میکروسکوپی الکترونی پویشی(SEM) به منظور بررسی ساختار ظاهری و یکنواختی نانو الیاف وآزمون اندازه گیری ولتاژ خروجی ارزیابی شد. نتایج حاصل حاکی از امکان استفاده از این محصول به‌عنوان نانومولداست. مقایسه توان خروجی نانومولدتولیدشده و لایه های پلی وینیلیدن فلوئورید نشان داد، ولتاژ و جریان قابل برداشت بهبود چشمگیری دارد و این مقدار از 0.5V  و 0.6 pA  مرتبط با یک فیلم پلی وینیلیدن فلوئورید به 3.4 V  و 3mA  بهبود یافته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات