مروری بر روش های مختلف تغییر خواص پیزوالکتریک در پلی (وینیلیدن فلوئورید)

امروزه تامین انرژی الکتریکی از انرژی های تجدیدپذیر مانند انرژی مکانیکی، گرمایی و خورشیدی گسترش یافته است. مواد پیزوالکتریک از مناسب ترین گزینه ها برای تامین انرژی الکتریکی از انرژی مکانیکی موجود در طبیعت مانند نیروی مکانیکی، ارتعاش و حرکات بدن انسان است. کاربرد برداشت کننده های پیزوالکتریک به منظور تامین انرژی الکتریکی در قطعات الکترونیکی خودشارژشونده یا حسگرهای بی سیم با توان کم برای حذف باطری یا کابل است. در واقع، خاصیت پیزوالکتریک خاصیتی از موادی ویژه است که قابلیت تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریکی و برعکس را فراهم می کند. خاصیت پیزوالکتریک ابتدا در سرامیک ها کشف شد. اما به دلیل نیاز به مواد پیزوالکتریک با سطح بزرگ و انعطاف پذیری زیاد در بسیاری از کاربردها و نیز قیمت نسبتا ارزان و فناوری تولید ساده پلیمرها در مقایسه با سرامیک ها، پلیمرها به طور گسترده به کار گرفته شدند. پلی (وینیلیدن فلوئورید) (PVDF)، پلیمری نیمه بلوری با خواص فروالکتریک و پیزوالکتریک است و پنج شکل بلوری دارد. فاز β، قطبی است و به دلیل بیشترین ممان دوقطبی و قطبش دائمی خاصیت پیرو و پیزوالکتریک نشان می دهد. در این مقاله، ابتدا PVDF معرفی و سپس روش های مختلف برای تعیین و اندازه گیری فازهای مختلف آن مرور شده است. در نهایت، روش های مختلف از جمله کشش مکانیکی، فشار زیاد، سردکردن مذاب، استفاده از حلال های قطبی، قطبش زیر کشش و میدان الکتریکی قوی، آمیخته سازی با پلیمرها و الکتروریسی و اثر افزودن انواع مواد افزودنی مانند نانولوله کربن، خاک رس، فلزات و نمک های فلزی و سرامیک ها بر افزایش فاز قطبی β بحث و بررسی شده است.

کلیدواژه ها:

پلی (وینیلیدن فلوئورید) ، پیزوالکتریک ، فاز β ، برداشتگر انرژی