AEM：3D打印伸展结构辅助的压电能量采集与传感

来源：奇物论

可穿戴电子系统的快速发展需要一种可持续的能源，这种能源可以从周围环境中获取能量，并且不需要频繁充电。聚合物压电薄膜具有良好的柔性、良好的压电性和与环境无关的稳定性能，是制备从环境中获取机械能的压电纳米发电机的理想候选材料。然而，由于分子的极化和不可伸缩性，它们的应用大多局限于基于3-3向压电效应的压模能量采集。

在本工作中，南洋理工大学Pooi See Lee通过在基于聚合物薄膜的PENG上3D打印伸展结构，可以将PENG的弯曲变形转化为良好控制的面内拉伸变形，从而实现3-1方向的压电效应。

文章要点
1）伸展结构的同向碎裂效应首次应用于柔性能量收集装置，使薄膜上先前未被利用的弯曲变形成为一种有价值的能量收集装置，使PENG的弯曲输出电压提高了8.3倍。

2）伸展结构辅助的彭也被展示为一种传感器，通过安装在人体的不同关节和软机器人手指上来感知弯曲角度并监控运动。

参考文献
Xinran Zhou, et al, 3D Printed Auxetic Structure-Assisted Piezoelectric Energy Harvesting and Sensing, Adv. Energy Mater. 2023, 2301159
DOI: 10.1002/aenm.202301159
https://doi.org/10.1002/aenm.202301159