多孔BCZT薄膜

抗裂高效超声发电

将分级多孔结构同时赋予压电薄膜抗裂性和软组织声学匹配，解决了柔性超声能量采集中的机械失效与声阻抗失配难题。

Zifan, Li · Shengwei, Gao · Wang, Hong · Yuxin, Chen · Wang, Xu · Tang, Chen · 红英 · Yi, Zheng · Liu, Yiming · Liao, Junchen · Wang, Biao · Liu, Shiyuan

Advanced Science 2026

参数信息

压电电压系数

97 ×10⁻³ V·m/N

最大输出功率提升倍数

1.5

技术优势

抗裂不碎

分级多孔结构分散了拉伸侧的应力集中并抑制裂纹萌生，薄膜在变形下仍能保持机械完整性。

声学匹配好

多孔结构降低了与软组织的声阻抗失配，抑制了界面超声反射，提高了超声能量透射效率。

输出功率高

在相同超声激励和各自最优负载下，该多孔薄膜的最大输出功率约为致密BCZT薄膜的1.5倍。

应用场景

• 柔性超声能量采集：替代脆性压电薄膜，在变形下稳定将超声能量转化为电能。
• 可穿戴脉搏监测：作为振动传感元件贴附皮肤，检测桡动脉脉搏波等微弱信号。
• 植入式生物电子供电：通过超声无线供电植入式器件，无需电池且与软组织声学匹配。