介电泳

Abstract(#br)This study presents a polymer-based carbon-nanotube (CNT) sensing polymer with reversible signal tracking capabilities. The sensing polymer was prepared by dispersing multi-walled CNTs (MWCNTs) and silver nanoparticles into the polydimethylsiloxane (PDMS) polymer matrix. Before curing the PDMS prepolymer, MWCNTs were aligned in the prepolymer, using the dielectrophoresis (DEP) technique. Under an external force, the polymer increased and retained resistivity, which could be recovered to its original value by repeating DEP.

We studied 3D dielectrophoretic (DEP) effects induced by dielectric pillar arrays fabricated by soft lithography. Polydimethylsiloxane (PDMS) was casted onto a PMMA mold with arrays of high-aspect-ratio holes micromachined by proton beam writing (PBW), which is a novel direct-write lithographic technique using a scanning proton beam. Arrays of PDMS pillars with diameter of ∼3 µm and a height of ∼15 µm, were fabricated using the soft lithography.

高效地将机械能转化为电能的柔性压电能量采集器在低功耗可穿戴电子和自供电传感器中具有巨大的应用潜力，因而得到了广泛的研究。然而，电流输出低、抗热疲劳性能差严重制约了其实际应用。这里，我们提出了一种通过设计传输路径同时提高柔性压电复合材料( PCs )电流密度和热导率的新策略。首次报道了一种新型共链结构的高质量( Ba0.85Ca0.15 ) ( Ti0.90Zr0.10 ) O3 /铜纳米棒/聚二甲基硅氧烷( BCZT / Cu NRs / PDMS ) PCs。在PDMS基体中，BCZT颗粒和Cu NR在同一链上排列，形成了诱导电荷转移和散热的有效传递路径，从而导致超高的电流密度( 4.7μA / cm2 )和热导率( 0.31 W / ( m·K ) )，在共链PC中实现了更快的充电速度和显著的疲劳稳定性。我们的工作有望为多种复合材料在柔性能量收集领域同时提高电流密度和散热提供一个潜在的解决方案。

压电材料作为换能器和能量收集器在传感器领域已经使用了几十年。其中，压电复合材料在生产、成本和通用性方面正变得极为有利。然而，随机分散填料的复合材料的压电性能与块体铁电陶瓷和电活性聚合物并不相同。为了获得高性能、低成本的材料，本工作旨在在聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体中，以锆钛酸铅( PZT )为填料，制备具有准1 - 3连接的柔性复合材料。这种结构由沿择优取向排列的柱状粒子组成，在聚合前和聚合过程中施加交变电场，通过介电泳实现。所研制的柔性材料可以引入到各种应用领域的复杂结构中，作为结构监测的传感器。

压电材料作为换能器和能量收集器在传感器领域已经使用了几十年。其中，压电复合材料在生产、成本和通用性方面正变得极为有利。然而，随机分散填料的复合材料的压电性能与块体铁电陶瓷和电活性聚合物并不相同。为了获得高性能、低成本的材料，本工作旨在在聚二甲基硅氧烷( PDMS )基体中，以锆钛酸铅( PZT )为填料，制备具有准1 - 3连接的柔性复合材料。这种结构由沿择优取向排列的柱状粒子组成，在聚合前和聚合过程中施加交变电场，通过介电泳实现。所研制的柔性材料可以引入到各种应用领域的复杂结构中，作为结构监测的传感器。