በሳይንስና ቴክኖሎጂ እድገት፣ ተለባሽ የኤሌክትሮኒክስ መሳሪያዎች በባዮሜዲስን እና በሌሎች መስኮች በስፋት ጥቅም ላይ ይውላሉ። በተመሳሳይ ጊዜ ሰዎች በምቾታቸው እና በባትሪ ህይወታቸው ላይ ከፍተኛ ፍላጎት አላቸው። እንደ ሊድ ዚርኮኔት ቲታኔት (PZT) ያሉ ባህላዊ የፒዞኤሌክትሪክ ሴራሚክስ ከፍተኛ የፒዞኤሌክትሪክ ውጤት አላቸው፣ ነገር ግን ከፍተኛ ጥንካሬ እና ብስባሽነት አላቸው፤ PVDF እና ሌሎች የፒዞኤሌክትሪክ ፖሊመሮች ዝቅተኛ የመለጠጥ ሞዱለስ ቢኖራቸውም፣ የፒዞኤሌክትሪክ ባህሪያቸው ደካማ ነው። ስለዚህ፣ ተለዋዋጭ የፒዞኤሌክትሪክ ቁሳቁሶችን ለማዘጋጀት የሁለቱን ጥቅሞች ማጣመር አስፈላጊ የምርምር አቅጣጫ ነው።

በዚህ አውድ ውስጥ፣ የሆንግ ኮንግ ሲቲ ዩኒቨርሲቲ የምርምር ቡድን በቴምፕል-ረዳት ሶል-ጄል ዘዴ ላይ የተመሠረተ ተለዋዋጭ፣ ዘልቆ የሚገባ እና ከፍተኛ ውጤት ያለው የሶስተኛ ደረጃ ፒኢዞኤሌክትሪክ ሴራሚክ ኮምፖዚት ጨርቅ አዘጋጅቷል፣ ይህም ሜካኒካል ባህሪያትን በብቃት ሊያጠናክር የሚችል ልዩ ውስጣዊ ባለብዙ ደረጃ መዋቅር አለው።

የፒኢዞኤሌክትሪክ ኮምፖዚት ጨርቅ ከፒዚቲ ሴራሚክ አጽም እና ፒ (ቪዲኤፍ-ቲኤፍኢ) ሽፋን የተዋቀረ ሲሆን የመዳብ ሜሽ በሁለቱም በኩል እንደ ኤሌክትሮዶች ተያይዟል። ልክ እንደተጠቀመበት የጨርቅ አብነት፣ እርስ በርስ የተጠላለፉት የሰብሚሊሜትር ደረጃ ባለብዙ ክር ሴራሚክ ፋይበሮች የፒዚቲ ሴራሚክ አጽም ሲሆኑ፣ የሴራሚክ ፋይበር ጥቅልን የሚያዋህዱት የማይክሮን ደረጃ PZT ፋይበሮች ደግሞ ሁለተኛ ደረጃ መዋቅሮች ናቸው። በፒዚቲ ሴራሚክ ማዕቀፍ የተሸፈነው የፒኢዞኤሌክትሪክ ኮምፖዚት ጨርቅ የተሻለ ሜካኒካል እና ፒኢዞኤሌክትሪክ ባህሪያትን ይሰጣል። ልዩ የሆነው ውስጣዊ ባለብዙ ደረጃ ቀዳዳ መዋቅር ጨርቁ ጥሩ የአየር መተላለፊያ እንዲኖረው ያደርጋል፣ የአየር መተላለፊያው እስከ 45.1ሚሜ/ሰ ድረስ ነው።

ከባህላዊው የፒኢዞኤሌክትሪክ ኮምፖዚት ጋር ሲነጻጸር፣ የፒኢዞኤሌክትሪክ ኮምፖዚት ጨርቅ ከፍተኛ የያንግ ሞዱለስ (0.35gpa)፣ የስብራት ጥንካሬ፣ የማራዘም፣ ጥንካሬ (0.125MJ /m3) እና የስብራት ኃይል በሜካኒካል ባህሪያት አለው። በፒኢዞኤሌክትሪክ ባህሪያት ረገድ፣ ጨርቁ 128 V ክፍት ዑደት ቮልቴጅ የማመንጨት ችሎታ አለው፣ ይህም 75 ሊዶችን በአንድ ጊዜ ለማብራት በቂ ነው።

የፒኢዞኤሌክትሪክ ሴራሚክ ውህድ ፋይበር የአየር መተላለፊያ እና ሜካኒካል ባህሪያት

የፒኢዞኤሌክትሪክ ኮምፖዚት ጨርቅ በሰው እንቅስቃሴ ክትትል እና የኃይል አሰባሰብ ውስጥ ያለውን ጥቅም ለመገምገም፣ ተመራማሪዎቹ የሰው ልጅ በእግር የሚሄድ ኃይል ወደ ኤሌክትሪክ ምልክቶች ለመቀየር እንደ ጫማ ጫማ እንደ ውስጠኛ ክፍል ተጠቅመውበታል። እንደ ፔዶሜትር ጥቅም ላይ ሲውል፣ በ2 ደቂቃ ውስጥ 63 ደረጃዎች በተሳካ ሁኔታ ተመዝግበው በተመሳሳይ ጊዜ በስልክ ስክሪን ላይ ታይተዋል። እንደ የኃይል ማሰባሰቢያ መሳሪያ ጥቅም ላይ ሲውል፣ በ36ዎቹ መረገጥ ወቅት በካፓሲተሩ ውስጥ የተከማቸው ቮልቴጅ ወደ 3.1V ይጨምራል። በካፓሲተሩ ውስጥ የተከማቸው ኃይል ለ16 ሰከንዶች ያህል መሥራት የሚችል የኤሌክትሮኒክ መለኪያ ኃይል ለማመንጨት ተጨማሪ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል።

የፒኢዞኤሌክትሪክ ጨርቅ ዲዛይን ባለብዙ ደረጃ መዋቅር እና የተግባር ፅንሰ-ሀሳብ ማምረት ላይ የተደረገው ጥናት የፒኢዞኤሌክትሪክ ቁሳቁስ ባህላዊ የፒኢዞኤሌክትሪክ ባህሪያትን ለማሻሻል አዲስ የአስተሳሰብ መስመር ይሰጣል፣ በተመሳሳይ ጊዜ ለአየር አየር መተላለፊያ፣ ለፓይዞኤሌክትሪክ፣ ለተለዋዋጭነት እና ለተመጣጣኝ ሚዛን ስትራቴጂ የበለጠ ትኩረት ይሰጣል፣ ይህም በተለባሽ መሳሪያዎች ውስጥ ተግባራዊ ቁሳቁሶችን እና ተለዋዋጭ ኤሌክትሮኒክስ አተገባበርን የበለጠ ለማሳደግ ይረዳል።

በፓይዞኤሌክትሪክ፣ ተለዋዋጭነት፣ ጥንካሬ እና የአየር ጥንካሬ ሚዛናዊ አፈፃፀም ያለው ተዋረዳዊ እርስ በርስ የተገናኘ የፒዞሴራሚክ ጨርቃጨርቅ "በላቀ የተግባር ቁሳቁሶች ውስጥ ታትሟል።

(ምንጭ፡ የቴክስታይል ሄራልድ ኦፊሴላዊ ማይክሮ)