一种多向能量收集的褶皱型压电薄膜及其制备方法技术

技术编号:40772085 阅读:26 留言:0更新日期:2024-03-25 20:19
本发明专利技术公开了一种多向能量收集的褶皱型压电薄膜及其制备方法,压电薄膜由多个独立收集能量的鼓泡单体呈阵列化拓展分布形成的薄膜结构,压电薄膜通过各个鼓泡单体协同收集能量并累计输出;该压电薄膜的制备方法包括构建压电薄膜结构模型、配置打印墨水、制作动态掩模、启动3D打印机打印、净化漂洗和紫外光曝光交联强化等制备步骤。本发明专利技术的压电薄膜结构,可在受到三维空间各个方向外力时将多向受力进行叠加,能够发生更大的形变,高能量收集的效率;该褶皱型压电薄膜结构采用压电光固化树脂复合材料的打印墨水和光固化3D打印工艺,不仅解决了该压电薄膜复杂的微结构难以制备的问题,还提高了该结构的压电薄膜的制备精度和效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及压电薄膜加工,尤其涉及一种多向能量收集的褶皱型压电薄膜及其制备方法


技术介绍

1、近年来,对各种微机电系统和便携式微小电子设备的需求与日俱增,应用领域涉及国防、工业、生产、生活等各个方面。在军事应用方面,可用于监视位置、物资、兵力等信息,侦察生物和化学攻击;在环境应用方面,可用于监测各类生态环境、水位、农作物、污染情况等;在医疗卫生方面,可用于监测患者综合状况、植入式医疗设备等;在日常生活方面,各种随身影音设备、手机、平板电脑等便携式电子设备日益增多,已经成为人们生活中不可或缺的一部分,各类微小型电子设备的研究难点之一在于如何解决供电问题。受位置、体积、便携程度等因素的影响,要求供电装置具有体积小、工作寿命长、集成度高等特点。然而,目前多数电子设备采用电池供电,由此带来供电寿命有限、特殊场合更换困难、环境污染等问题。

2、材料科学、力学和制造业的最新发展使压电器件能够以薄、柔性的形式构建,在某些情况下,还可以机械拉伸。这些结果允许轻型、柔顺的机电系统直接小型化,适用于安装在几乎任何类型的表面上,其性能特性可以与传统刚性设备相匹配本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多向能量收集的褶皱型压电薄膜,其特征在于,所述压电薄膜(100)由多个独立收集能量的鼓泡单体(1)呈阵列化拓展分布形成的薄膜结构,所述压电薄膜(100)通过各个鼓泡单体(1)协同收集能量并累计输出。

2.根据权利要求1所述的多向能量收集的褶皱型压电薄膜,其特征在于,所述鼓泡单体(1)为中央高、四周低的类椭圆桶状的中空鼓泡结构,沿着其轴向上下面呈离轴圆弧面;所述鼓泡单体(1)的轴向两端分别开设有轴向通孔(11),其径向两端分别开设有径向通孔(12)。

3.根据权利要求2所述的多向能量收集的褶皱型压电薄膜,其特征在于,所述鼓泡单体(1)在受到垂直方向、轴向向外...

【技术特征摘要】

1.一种多向能量收集的褶皱型压电薄膜,其特征在于,所述压电薄膜(100)由多个独立收集能量的鼓泡单体(1)呈阵列化拓展分布形成的薄膜结构,所述压电薄膜(100)通过各个鼓泡单体(1)协同收集能量并累计输出。

2.根据权利要求1所述的多向能量收集的褶皱型压电薄膜,其特征在于,所述鼓泡单体(1)为中央高、四周低的类椭圆桶状的中空鼓泡结构,沿着其轴向上下面呈离轴圆弧面;所述鼓泡单体(1)的轴向两端分别开设有轴向通孔(11),其径向两端分别开设有径向通孔(12)。

3.根据权利要求2所述的多向能量收集的褶皱型压电薄膜,其特征在于,所述鼓泡单体(1)在受到垂直方向、轴向向外和径向向外的外力产生响应并且叠加产生形变实现环境能量收集。

4.根据权利要求2或3所述的多向能量收集的褶皱型压电薄膜,其特征在于,所述压电薄膜(100)包括n排*m列的鼓泡单体(1);沿着每一排设置的多个鼓泡单体(1...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱莉娅周智宁张跃瀚施建平
申请(专利权)人:南京师范大学
类型:发明
国别省市:

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