10303

مطالعه مكانيزم عملكرد و كاربرد پليمرهاي پيزوالكتريك

1400

دكتر محمدرضا مقبلي

دكتر محمدرضا مقبلي

خصوصيات مكانيكي و الكتريكي و همچنين برخي از كاربردهاي پليمر پيزوالكتريك در اين بررسي مورد مطالعه قرار گرفته است. يكي از پليمر هاي پيزوالكتريك مهم پليمر پلي وينيليدن دي فلورايد (PVDF) وكوپليمرهاي آن هستند كه داراي بالاترين واكنش ثابت الكتريكي و الكترواكتيو هستند، از جمله داراي اثرات پيزوالكتريك، پيرالكتريك و فروالكتريك ويژه‌اي است. خواص الكترواكتيو به طور فزاينده‌اي در طيف وسيعي از كاربردها مانند زيست پزشكي، توليد و ذخيره انرژي، نظارت و كنترل اهميت دارد و شامل توسعه حسگرها و محرك‌ها، غشاهاي جداكننده و داربست‌هاي هوشمند، مهندسي بافت و ساير موارد است. براي بسياري از اين كاربردها، پليمر بايد در يكي از فازهاي فعال الكتريكي خود باشد. در چند دهه گذشته، مواد پيزوالكتريك به عنوان يكي از بسترهاي قدرتمند براي كاربردهاي برداشت انرژي ظاهرشده‌اند. امروزه، آن‌ها راه‌حل‌هاي پايداري براي دستگاه‌هاي الكترونيكي با كارايي بالا و قدرت كم ارائه مي‌دهند كه در زمينه‌هاي مختلف صنعت مانند هوافضا، خودرو و دستگاه‌هاي زيست پزشكي مورد نياز است. عملكرد پيزوالكتريك را مي‌توان با استفاده از فشارسنج و پارامترهاي كليدي مختلف، مانند ضريب بار پيزوالكتريك (d33)، ضريب ولتاژ پيزوالكتريك (g33) و ثابت دي الكتريك (εr) اندازه‌گيري كرد. در طراحي مواد پيزوالكتريك و به منظور توضيح رابطه ساختار و ويژگي، لازم است ويژگي‌هاي فيزيكي و شيميايي آن‌ها مشخص شود. براي اين منظور، معمولاً روش‌هاي استاندارد ابزار مانند طيف‌سنجي جذب (FTIR، UV-Vis)، تجزيه پراش اشعه ايكس (XRD)، تجزيه و تحليل حرارتي (DSC، DTA)، ريزبين اسكن (SEM، TEM، AFM) و آزمايش‌هاي مكانيكي براي بررسي خواص پيزوالكتريك در يك ماده قطبي، چگالي بار (q) و ولتاژ (U) جريان توليدشده تحت يك تنش اعمال‌شده اندازه‌گيري مي‌شود. همچنين، روش قطبي حرارتي تحريك‌شده (TSDC) براي مطالعه پيزوالكتريت ها مفيد است، كه امكان تشخيص فرايندهاي آرامش را در دماي بالا فراهم مي‌كند.

10/17/2021 12:00:00 AM

73509

1400/08/20

Study of the mechanism of action and application of piezoelectric polymers

پيزوالكتريك،پليمرها، حسگر، مواد هوشمند، پلي وينيليدين فلورايد.

Piezoelectric, polymers, sensors, smart materials, polyvinylidene fluoride.