استشعار بيزوالكتريكي/حراري مدمج من نانومركبات بيروفسكايت العضوية–غير العضوية

تزداد الحاجة إلى المواد الفيرويlectric المرنة في مجالات الطاقة الناشئة والحساسات ذاتية الطاقة. ومع ذلك، فإن البوليمرات الفيرويlectric المرنة الحالية، مثل البوليمر (فلوريد الفينيليدين) (PVDF) وP(VDF-co-trifluoroethylene) P(VDF-TrFE)، لا يمكنها تلبية متطلبات التطبيقات الناشئة بسبب أدائها المنخفض في البيزوالكتريك/الحراري. في هذا العمل، باستخدام قضبان نانوية الفيرويlectric من البيروفسكايت الهجين العضوي–غير العضوي (4-أمينوتتراهيدروبيران)2PbBr2Cl2 كتعزيز وP(VDF-TrFE) كمصفوفة، قمنا بتحضير نانوفيبرات بيزوالكتريكية مرنة بألياف مركزية-غلاف وأفلام نانوية حرارية. تتمتع الألياف النانوية المركزية-الغلاف بمعامل بيزوالكتريكي قياسي عالي يبلغ 78.1 pC·N–1، ويصل جهد الخرج إلى 192 V، مع كثافة قدرة قصوى تبلغ 1.04 W·m–2. من ناحية أخرى، تظهر الفيلم النانوية المركبة معامل حراري عالٍ يبلغ 58.2 μC·m–2·K–1 عند 333 K، مما ينتج عنه جهد قدره 6.1 V تحت تقلبات في درجة الحرارة تبلغ 6.6 K. تم تحضير جهاز استشعار مرن متكامل من خلال دمج الألياف النانوية البيزوالكتريكية والأفلام الحرارية، والتي يمكنها اكتشاف الاهتزاز وتقلب درجة الحرارة في وقت واحد بدون أسلاك. الجهاز المتكامل مناسب للاستخدام في الأنابيب، ومعدات الطاقة، وسيناريوهات أخرى، حيث يحتاج كل من الاهتزاز ودرجة الحرارة إلى المراقبة في نفس الوقت.