فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

برداشت انرژی‌های هدر رفتنی با کمک مبدل‌های انرژی مکانیکی به الکتریکی با توجه به معضل جهانی انرژی، از جمله رویکردهای نوین در توسعه محصولات میکروالکترونیک مبتنی بر سازوکار پیزوالکتریک و تریبوالکتریک میباشد. در این مقاله ترکیب‌های مختلفی از مبدل‌های الیافی شامل نانوالیاف PVDF و نانوالیاف کامپوزیتی PVDF/BaTiO3 با لایه‌های پشمی با سه نوع بافت حلقوی پودی و الیاف پشم شانه‌شده، باتوجه به جایگاه مناسب ماده پشم و PVDF در گروه مواد تریبوالکتریک، در نظر گرفته‌ شد. میزان ولتاژ الکتریکی خروجی حاصل از تماس- جدایش تریبوالکتریک بر واحد سطح مبدل جهت ارزیابی خواص نمونه‌های تولید شده و مقایسه آنها با مبدل‌های تک‌لایه اندازه‌گیری شد. همچنین نحوه‌ی چیدمان بهینه لایه‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی‌ها نشان داد که بهترین چیدمان لایه‌ای تریبوالکتریک در یک نیروی مشخص با ساختار کمان‌شکل حاصل شده و مقدار بالاترین خروجی (V/cm2)35/4 قابل دسترس میباشد. در حالی که خروجی لایه‌ی پیزوالکتریکPVDF به‌تنهایی در بهترین لایه‌ی ترکیبی آزمایش‌‌شده در نمونه‌های تریبوالکتریک به‌مقدار(mV/cm2) 475/0 میباشد. بر اساس نتایج بدست آمده، ساخت مبدل‌ها به صورت هیبریدی با ساختار معرفی شده در این پژوهش می‌تواند در ازای اعمال نیروی یکسان، خروجی مبدل تریبوالکتریک را نسبت به لایه‌ی مبدل پیزوالکتریک PVDF/BaTiO3، بیش از 9000 برابر افزایش دهد. ساختار معرفی شده می تواند به عنوان گامی موثر در راستای توسعه مواد پیشرفته برای توسعه محصولات میکروالکترونیک خودشارژشونده و قابل پوشیده شدن مورد استفاده قرار گیرد.