亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

3D Printed Architected Shell-based Ferroelectric Metamaterials with Programmable Piezoelectric and Pyroelectric properties

材料科学 热电性 压电 超材料 铁电性 壳体(结构) 光电子学 3d打印 纳米技术 复合材料 电介质 生物医学工程 工程类
作者
Junbo Shi,Kang Ju,Haoyu Chen,Armin Mirabolghasemi,Saad Akhtar,Agus P. Sasmito,Abdolhamid Akbarzadeh
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:: 109385-109385 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2024.109385
摘要

Porous ferroelectric materials with conventional pore topologies have shown enhanced multifunctional performance. Here, we introduce a novel design and fabrication route to realize shell-based ferroelectric metamaterials, including spinodoids and diamond shellulars, with previously inaccessible multiphysical properties using a customized piezoceramic additive manufacturing platform. The effective properties of ferroelectric spinodoid metamaterials are predicted by a modified homogenization method. Assisted by a convolutional neural network, their architecture-multiphysical property linkage is established. Unlike porous ferroelectrics, certain shell-based ferroelectric metamaterials retain a piezoelectric constant d33 identical to their solid ferroelectric materials even at relative densities, ρr, as low as 0.3. Extremely low dielectric constants are attained, leading to enhanced sensitivity to force and temperature fluctuations. For example, a lamellar spinodoid with ρr = 0.5 exhibits a giant piezoelectric voltage constant 0.178 Vm/N and up to 12 times higher voltage, in response to an impact load, than its fully-solid ferroelectric counterpart. We demonstrate how local voltage responses under multidirectional mechanical forces can be manipulated by capitalizing on the diverse transverse piezoelectric anisotropies and graded design. The programmability and multifunctionality of shell-based ferroelectric metamaterials open the door for their applications in high-performance pressure and thermal sensors and intelligent building blocks for smart infrastructures.
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
Ytgl发布了新的文献求助10
刚刚
爱听歌的孤晴完成签到,获得积分10
5秒前
15秒前
赘婿应助活泼的定帮采纳,获得10
15秒前
20秒前
20秒前
内向绿海发布了新的文献求助10
21秒前
我的小k8完成签到,获得积分10
22秒前
YOLO完成签到 ,获得积分10
22秒前
23秒前
我的小k8发布了新的文献求助10
24秒前
24秒前
rrrrrrry发布了新的文献求助10
25秒前
科研通AI5应助可靠的雁荷采纳,获得10
32秒前
万能图书馆应助fl采纳,获得10
33秒前
43秒前
fl发布了新的文献求助10
46秒前
sifan完成签到 ,获得积分10
49秒前
故意的冰淇淋完成签到 ,获得积分10
57秒前
Finch11完成签到 ,获得积分10
57秒前
1分钟前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
香蕉觅云应助fl采纳,获得10
1分钟前
rrrrrrry发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
LeonZhang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
抚琴祛魅完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
千倾完成签到 ,获得积分10
1分钟前
fl发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
bkagyin应助黄凯采纳,获得10
1分钟前
nanfang完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科目三应助俏皮的一德采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
思源应助Ytgl采纳,获得10
2分钟前
GGBoy完成签到 ,获得积分10
2分钟前
wzppp发布了新的文献求助30
2分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Mixing the elements of mass customisation 360
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
Political Ideologies Their Origins and Impact 13th Edition 260
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3780779
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3326334
关于积分的说明 10226507
捐赠科研通 3041459
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669398
邀请新用户注册赠送积分活动 799051
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758732