보로페인과 그래핀의 PEDOT:PSS 필름의 탄성 계수에 대한 영향 — 유한 요소 연구

유한 요소 방법(FEM)을 사용하여 보로페인 나노판 (BNP)과 그래핀 나노판 (GNP)이 폴리(3,4-에틸렌디오시티오펜):폴리(스타이렌 설폰산) PEDOT:PSS 필름의 기계적 특성에 미치는 상호작용을 조사했습니다. BNP와 GNP의 부피 분율이 4%인 145 × 145 × 145 대표적 체적 요소(RVE)를 개발하여 PEDOT:PSS 매트릭스에 포함 물질의 3D 랜덤 분포를 구축했습니다. 진정한 PEDOT:PSS와 비교했을 때, BNP-PEDOT:PSS 및 GNP-PEDOT:PSS 나노복합재의 계산된 유효 탄성 계수는 각각 9.6% 및 10.2% 향상되었습니다. 수정된 Halpine-Tsai (H-T) 모델을 사용하여 나노복합재의 탄성 계수를 계산하여 예측된 FE 결과를 검증했습니다. PEDOT:PSS 필름에 포함된 물질의 보강 효과는 향상된 기계적 안정성을 가진 유망한 전극을 제공합니다. 결과적으로, 이 흥미로운 결과는 BNP/PEDOT:PSS 나노복합재가 터치스크린, 열전기, 발광 다이오드, 전기화학, 포토다이오드, 센서, 태양 전지 및 정전기 장치와 같은 최첨단 기기에서 추가 조사 및 응용이 매우 유망함을 보여줍니다.