PDA@Tur复合压电纤维膜

灵敏度增3.6倍

利用电气石纳米颗粒的多功能特性，该压电纤维膜实现了高输出、高灵敏与良好的透气稳定性，适用于可穿戴自供电传感。

刘明明 · 吴永玲 · 郑宏宇

ACS Sensors 2024

具体参数

最大输出电压

{'zh': '31.0', 'en': '31.0'} V

灵敏度

{'zh': '0.7011', 'en': '0.7011'} V/kPa

功率密度

{'zh': '8', 'en': '8'} μW/cm²

压电系数

{'zh': '5.5', 'en': '5.5'} pC/N

响应时间

{'zh': '24', 'en': '24'} ms

恢复时间

{'zh': '19', 'en': '19'} ms

技术优势

灵敏度提升3.6倍

PDA@Tur纳米填料有效提高了PVDF的β相含量，从而显著增强压电响应，灵敏度达到0.7011 V/kPa，可直接用于微弱人体信号检测。

输出电压31V

仅含0.5 wt% PDA@Tur的纤维膜就能产生31.0 V的输出电压，是纯PVDF膜的4倍，可轻松驱动商用电子器件。

响应/恢复快

传感器响应时间为24 ms、恢复时间19 ms，能及时捕捉动态动作，适合实时监测。

功率密度高

功率密度达到8 μW/cm²，是纯PVDF PENG的5.55倍，可为小型电子器件供能。

应用场景

• 可穿戴传感器：将压电纤维膜直接贴附于人体关节，实时采集运动信号。
• 柔性电子：作为柔性压电层，可弯曲贴合曲面，构建柔性传感器阵列。
• 健康监测：监测呼吸、脉搏等微弱生理信号，实现无创健康监测。
• 纳米发电机：将人体运动机械能转化为电能，为微型电子器件供电。
• 人机交互：用作自供电传感器，检测手势动作，实现人机交互控制。