Supersonically sprayed PVDF and ZnO flowers with built-in nanocuboids for wearable piezoelectric nanogenerators

材料科学 压电 聚偏氟乙烯 能量收集 复合数 涂层 超音速 陶瓷 相(物质) 聚合物 光电子学 复合材料 功率(物理) 化学 物理 有机化学 量子力学 热力学
作者
Bhavana Joshi,Jaewoo Seol,Edmund Samuel,Woojin Lim,Chan-Woo Park,Ali Aldalbahi,Mohamed H. El‐Newehy,Sam S. Yoon
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:112: 108447-108447 被引量:78
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2023.108447
摘要

Healthcare implant devices that can internally generate a flow of electrical charge driven by mechanical stimuli are in demand. Such self-powered electromechanical devices are known as piezoelectric nanogenerators (PENGs). In this study, a piezo-ceramic element of hydrothermally synthesized ZnO flowers comprising built-in nanocuboids was supersonically sprayed with piezo-polymer polyvinylidene fluoride (PVDF) to fabricate ZnO-embedded PVDF films for flexible PENG devices. In the presence of ZnO, the catastrophic supersonic impact and shear flow transformed the nonpolar α-phase of PVDF into the polar β-phase. The combination of ZnO flowers with built-in nanocuboids and β-phase-rich PVDF can help enhance generated charges at interfacial sites under an applied force. The supersonically sprayed PVDF/ZnO composite exhibited a 32% increase in the β-phase compared to that exhibited by pure PVDF prior to supersonic coating. The effective piezoelectric coefficient values (d33*) of the pure PVDF and PVDF/ZnO composite films were 43 and 150 pm·V‐1, respectively; the corresponding open-circuit voltages were 1.2 and 25.5 V, respectively. These significant differences confirm the pivotal role of ZnO in increasing the β-phase within PVDF during supersonic spraying. The form of the externally applied force and frequency were varied to evaluate the electromechanical performance of PVDF/ZnO. The energy harvesting capability of the composite was demonstrated using 33 light-emitting diodes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
jc_HSC发布了新的文献求助30
1秒前
SATone完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
zrkkk完成签到,获得积分10
5秒前
123发布了新的文献求助10
7秒前
落后安容发布了新的文献求助10
8秒前
WW完成签到 ,获得积分10
9秒前
Apple完成签到,获得积分10
9秒前
Jry应助快乐的天晴采纳,获得10
10秒前
LEON发布了新的文献求助10
10秒前
温暖幻桃发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
Akim应助lixxx采纳,获得10
14秒前
LEON完成签到,获得积分10
15秒前
PKD应助潜竹采纳,获得10
16秒前
17秒前
17秒前
18秒前
大兔米菲完成签到,获得积分10
18秒前
薛乎虚完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
20秒前
21秒前
moffy完成签到,获得积分10
23秒前
加油杨完成签到 ,获得积分10
23秒前
狡猾的夫完成签到 ,获得积分10
24秒前
拼搏耷完成签到,获得积分10
24秒前
玛斯特尔完成签到,获得积分10
25秒前
pgojpogk发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
lixxx发布了新的文献求助10
27秒前
JamesPei应助温暖的寄容采纳,获得10
28秒前
wky完成签到,获得积分10
28秒前
艾瑞克发布了新的文献求助10
29秒前
scia发布了新的文献求助10
31秒前
QUN完成签到,获得积分10
32秒前
XIAOJU_U完成签到 ,获得积分10
33秒前
34秒前
CSC发布了新的文献求助10
34秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6430053
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8246177
关于积分的说明 17535921
捐赠科研通 5486201
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895758
邀请新用户注册赠送积分活动 1872174
关于科研通互助平台的介绍 1711655