如何通过控制压电聚合物/陶瓷复合纤维的横截面形状来提高其压电性能并推动商业化？

Question

如题所述

Answer 1

创新突破：植物形态启发压电纤维能量回收

韩国DGIST能源技术部高级研究员 Lim Sang-kyoo 领衔的科研团队（由 KukYang 总裁支持）近日在自然界的形态中汲取灵感，开发出一种独特压电聚合物/陶瓷复合纤维，旨在提升能量回收技术的效率与实用性。

压电纤维凭借其独特的压电效应，能将日常生活中微不足道的运动转化为电能，驱动可穿戴设备的运作。然而，传统纳米纤维在形状控制与强度上面临挑战，限制了其商业化进程。对此，研究团队借鉴花与茎的巧妙设计，如水仙花的花瓣与萝卜花的茎部，以及纸莎草茎的结构，用熔体纺丝技术制造出钛酸钡嵌入的PVDF（聚偏氟乙烯）纳米棒纤维，实现了横截面形状的精确控制。

强化性能的秘密：形状与性能的协同

通过精确控制纤维的表面积和结晶度，团队成功提升了纤维的压电性能，使其在细微的形变中产生更强的发电能力。高速相机技术的运用，使他们得以揭示了纤维形状与压电效应之间的密切关系，特别是球形与棒状钛酸钡纳米结构对压电陶瓷性能的影响。

高级研究员 Lim 表示：“这项研究预示着高性能、强度增强的纤维型能量收集材料的商业化前景将得到极大拓展。”

科学新成果：发表在顶级期刊

这一突破性成果已在6月的《NanoEnergy》杂志上发表，标志着我们向着更高效、更环保的能源回收技术迈出了坚实的一步。

这不仅是科技与自然的交融，更是人类追求可持续发展道路上的一次重要创新，展示了压电纤维技术在实际应用中可能带来的巨大潜力。