تهیه و بررسی مبدل پیزوالکتریک بر پایۀ نانوسیم‌های pvdf

در دهۀ گذشته، مواد پیزوالکتریک برای برداشت انرژی مکانیکی اتلاف‌شده از محیط مورد توجه زیادی قرار گرفته است. پیزوالکتریسیتی اولین بار در کریستال‌های سرامیکی کشف شد. اما پیزوسرامیک‌ها سمی و شکننده هستند، بنابراین مواد پیزوالکتریک مبتنی بر پلیمر به‌دلیل انعطاف‌پذیری و زیست سازگاری عالی آن‌ها توسعه یافته‌اند. در این مقاله نانوسیم‌های پلی وینیلیدین فلوراید (pvdf) با استفاده از الگوی نانو منافذ اکسید آلومینیوم (aao) تهیه شده‌اند. تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی (sem) برای مطالعۀ مورفولوژی نانوسیم‌ها استفاده شده است. نانو ژنراتورهای مبتنی بر نانوسیم‌های pvdf برای تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی ساخته شده‌اند. برای مشخص کردن عملکرد و کارایی نانو ژنراتورها، دستگاهی در آزمایشگاه تهیه شد که قابلیت ایجاد نیروی ضربه در فرکانس 5 هرتز و نیروی ضربه 20 نیوتن بر مترمربع را داشت. نانو ژنراتورهای توسعه‌یافته در این مطالعه با موفقیت بازده توان خروجی 1% را نشان می‌دهند.

preparation and evaluation of piezoelectric nanogenerators based on pvdf nanowires

in the last decade, piezoelectric materials have received much attention for harvesting waste mechanical energy from surroundings. piezoelectricity was first discovered in ceramic crystals. however, piezoceramics were toxic and fragile; therefore, polymericbased piezomaterials were developed due to their excellent flexibility and biocompatibility. in this paper, polyvinylidene fluoride (pvdf) nanowires have been synthesized while employing aluminum oxide nanopores (aao) template. the scanning of electron microscopy (sem) images have been used to study the morphology of the nanowires. nanogenerators, based on pvdf nanowires, have been fabricated to convert mechanical energy to electrical energy. a built setup working with the frequency of 5hz and impact force of 20n/m2 has been used to characterize the performance and efficiency of the nanogenerators.  the nanogenerators, developed in this study, have demonstrated a power output efficiency of 14%.