Electrospun Piezoelectric Nanogenerator
静电纺压电纳米发电机
基本信息
- 批准号:0901864
- 负责人:
- 金额:$ 35万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2009
- 资助国家:美国
- 起止时间:2009-06-01 至 2013-05-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
ABSTRACTThe objective of this research is to investigate mechanical energy scavenging by electrospun piezoelectric nanofibers. The approach of this project is to orderly deposit piezoelectric nanofibers using the near-field-electrospinning process. These nanofibers, when deposited and arranged in the right manner and put into the right places, could convert mechanical energy into electricity. Specifically, a self-powering system that harvests its operating energy directly from the environment is an attractive proposition for sensing, personal electronics and security technologies.This proposed in-situ stretching and poling process by the near-field-electrospinning for the production of orderly deposited piezoelectric nanofibers is the key innovation of the project. Placement, polarity and direction of these nanofibers are well-controlled to enable nanopower energy generation applications. This project will investigate process protocols of electrospun piezoelectric nanofibers, including viscosity, conductivity, surface tension of the polymer solution, applied electrical field, tip diameter of the spinneret, the size of the droplet, and ambient parameters including temperature, humidity and air velocity to have optimized deposition and piezoelectric energy conversion efficiency with a large area energy harvester demonstration as the goal. The demonstration of electrospun nanofibers as possible power generators could have a profound impact in various application areas, including energy harvesting, strain sensing, and actuation sources. It will benefit the general Microelectromechanical Systems community to inspire new device development. The synergy of research and education interaction and integration between manufacturing, material sciences and mechanical energy conversion will be an engine for the multidisciplinary fusion in research/education expertise for the next-generation scientists and engineers.
摘要这项研究的目的是研究电气传播压电纳米纤维的机械能清除。 该项目的方法是使用近场旋转过程有序地沉积压电纳米纤维。 这些纳米纤维以正确的方式沉积和排列并放入正确的位置时,可以将机械能量转换为电能。 具体而言,直接从环境中收获其运行能量的自动系统是感应,个人电子和安全技术的有吸引力的主张。该系统提出的拟议的原地拉伸和波动过程是通过近场固定旋转生产有序沉积的压电纳米纤维来生产该项目的关键Innovation。 这些纳米纤维的放置,极性和方向可以很好地控制,以实现纳米能量产生的应用。 该项目将研究电纺压力电纳米纤维的过程方案,包括粘度,电导率,聚合物溶液的表面张力,应用的电场,旋转螺旋体的尖端直径,液滴的大小以及环境参数以及温度,湿度,湿度和空气速度,以便具有优化的分配能量和质量能量能量效率较大。电纺纳米纤维作为可能的发电机的演示可能会在各种应用领域产生深远的影响,包括能量收集,应变感应和驱动来源。 它将有益于一般的微机械系统社区,以激发新的设备开发。 研究和教育互动的协同作用以及制造业,物质科学和机械能量转换之间的整合将是下一代科学家和工程师研究/教育专业知识的多学科融合的引擎。
项目成果
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