Additively manufactured flexible piezoelectric lead zirconate titanate-nanocellulose films with outstanding mechanical strength, dielectric and piezoelectric properties

锆钛酸铅 压电 材料科学 纳米发生器 电介质 复合材料 压电系数 流延 PMUT公司 陶瓷 铁电性 光电子学
作者
Muhammad Latif,Yangxiaozhe Jiang,Jaehwan Kim
出处
期刊:Materials today advances [Elsevier]
卷期号:21: 100478-100478 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.mtadv.2024.100478
摘要

Nanocellulose (NC)-based piezoelectric films prepared via solution casting show low mechanical, dielectric, and piezoelectric performance due to the randomly oriented cellulose nanofibers and dispersion of piezoelectric domains. Moreover, a high electric field for piezoelectric domain alignment may also increase the brittleness of the piezoelectric films. For the first time, an additive manufacturing (AM) technology is demonstrated to fabricate high mechanical strength and flexible NC-based piezoelectric films efficiently. Different concentrations (10, 20, and 30 wt%) of lead zirconate titanate (PZT) particles are mixed in the NC suspension and additively manufactured, followed by drying at cleanroom conditions. Next, the magnetically induced electric field is introduced into the PZT-NC films coated with silver electrodes. The obtained flexible piezoelectric PZT-NC films show outstanding mechanical strength of 203.5 ± 4.8 MPa, good flexibility, high dielectric constant (87.7 at 1 kHz), low dielectric loss (0.09 at 1 kHz), and high piezoelectric constant (d33 = 53 pC/N). Furthermore, the 30PZT-NC piezoelectric nanogenerator showed a peak-to-peak voltage of 2.24 V and an output power density of 1.56 μW/cm3. The measured mechanical, dielectric, and piezoelectric properties are superior to the previously reported NC-based piezoelectric and commercially available PVDF films. Based on the outstanding multifunctional properties of NC-based piezoelectric films, AM technology can replace traditional solution casting methods and open a wide range of applications in flexible piezoelectric materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
sangxue完成签到 ,获得积分10
3秒前
Hello应助superhumangift采纳,获得10
4秒前
小晚风完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
木头羊发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
li发布了新的文献求助10
7秒前
祁瑾瑜完成签到,获得积分10
10秒前
兆华发布了新的文献求助80
11秒前
11秒前
白樱恋曲发布了新的文献求助10
13秒前
Hcoojzk发布了新的文献求助10
18秒前
20秒前
Hai发布了新的文献求助10
20秒前
清狂发布了新的文献求助10
21秒前
科研通AI2S应助li采纳,获得10
22秒前
cc完成签到 ,获得积分10
23秒前
温以凡完成签到,获得积分10
23秒前
深情的芝麻完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
嘉博学长发布了新的文献求助10
25秒前
linktheboy完成签到,获得积分10
25秒前
苗笑卉完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
难过从云完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
慕青应助lai采纳,获得30
28秒前
人间烟火完成签到,获得积分10
29秒前
邹长飞完成签到,获得积分20
29秒前
WSR发布了新的文献求助10
31秒前
32秒前
32秒前
32秒前
Hai完成签到,获得积分10
34秒前
36秒前
37秒前
高分求助中
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
Autoregulatory progressive resistance exercise: linear versus a velocity-based flexible model 500
Spatial Political Economy: Uneven Development and the Production of Nature in Chile 400
Research on managing groups and teams 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 细胞生物学 免疫学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3329654
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2959247
关于积分的说明 8594980
捐赠科研通 2637718
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1443719
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 668843
邀请新用户注册赠送积分活动 656278