Tunable Piezoelectricity of Multifunctional Boron Nitride Nanotube/Poly(dimethylsiloxane) Stretchable Composites

材料科学 复合材料 氮化硼 压电 极限抗拉强度 复合数 聚合物 超声 化学工程 工程类
作者
Peter Snapp,Chullhee Cho,Dongwon Lee,Md Farhadul Haque,SungWoo Nam,Cheol Park
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:32 (43) 被引量:41
标识
DOI:10.1002/adma.202004607
摘要

Boron nitride nanotubes (BNNT) uniformly dispersed in stretchable materials, such as poly(dimethylsiloxane) (PDMS), could create the next generation of composites with augmented mechanical, thermal, and piezoelectric characteristics. This work reports tunable piezoelectricity of multifunctional BNNT/PDMS stretchable composites prepared via co-solvent blending with tetrahydrofuran (THF) to disperse BNNTs in PDMS while avoiding sonication or functionalization. The resultant stretchable BNNT/PDMS composites demonstrate augmented Young's modulus (200% increase at 9 wt% BNNT) and thermal conductivity (120% increase at 9 wt% BNNT) without losing stretchability. Furthermore, BNNT/PDMS composites demonstrate piezoelectric responses that are linearly proportional to BNNT wt%, achieving a piezoelectric constant (|d33 |) of 18 pmV-1 at 9 wt% BNNT without poling, which is competitive with commercial piezoelectric polymers. Uniquely, BNNT/PDMS accommodates tensile strains up to 60% without plastic deformation by aligning BNNTs, which enhances the composites' piezoelectric response approximately five times. Finally, the combined stretchable and piezoelectric nature of the composite was exploited to produce a vibration sensor sensitive to low-frequency (≈1 kHz) excitation. This is the first demonstration of multifunctional, stretchable BNNT/PDMS composites with enhanced mechanical strength and thermal conductivity and furthermore tunable piezoelectric response by varying BNNT wt% and applied strain, permitting applications in soft actuators and vibration sensors.
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
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
魔幻的寒松完成签到,获得积分10
刚刚
Charon完成签到,获得积分20
刚刚
Owen应助freebird采纳,获得30
1秒前
科研通AI5应助WendyWen采纳,获得200
1秒前
kx发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
fst完成签到 ,获得积分10
3秒前
coolman冰人发布了新的文献求助10
4秒前
糖炒莉子完成签到,获得积分10
5秒前
17852573662完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
Ava应助NZH采纳,获得10
6秒前
qiyun发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
陈思杰完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
昵称被注册完了完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
林夏发布了新的文献求助10
10秒前
赘婿应助hajy采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
10秒前
11秒前
橘子味汽水完成签到 ,获得积分10
11秒前
wawa发布了新的文献求助10
12秒前
不lex2之发布了新的文献求助10
12秒前
maox1aoxin应助陈云采纳,获得30
12秒前
蓝桉发布了新的文献求助60
13秒前
七个小矮人完成签到,获得积分10
13秒前
桐桐应助漂亮雅香采纳,获得10
14秒前
漂泊发布了新的文献求助30
14秒前
淡竹完成签到,获得积分10
14秒前
华仔应助白菜采纳,获得10
15秒前
lllllllll发布了新的文献求助10
15秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Structural Load Modelling and Combination for Performance and Safety Evaluation 1000
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 710
電気学会論文誌D(産業応用部門誌), 141 巻, 11 号 510
Virulence Mechanisms of Plant-Pathogenic Bacteria 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3563968
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3137214
关于积分的说明 9421470
捐赠科研通 2837605
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1559926
邀请新用户注册赠送积分活动 729224
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 717199