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用于传感耦合大变形的超可拉伸 Kirigami 压电超材料
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2023-12-03 , DOI: 10.1002/advs.202303674
Luqin Hong 1, 2 , Hao Zhang 1, 3 , Tobias Kraus 4, 5 , Pengcheng Jiao 1, 3
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机械超材料以其突出的机械特性而闻名,例如由于周期性微结构而产生的可编程变形。最近的研究趋势已转向利用机械超材料作为结构基底,与功能材料集成,以实现机械之外的高级功能,例如主动传感。本研究报告了超可拉伸剪纸压电超材料(KPM),用于使用锆钛酸铅(PZT)和钛酸钡(BaTiO 3 )复合薄膜来感测由面内和面外位移引起的耦合大变形。 KPM是通过在硅橡胶中均匀复合和极化压电颗粒(即PZT和BaTiO 3 )而制成的,并通过将压电橡胶薄膜切割成韧带而构造。表征 KPM 的电性能,并研究拉伸比高达 200% 应变的耦合大变形下的双稳态机械响应。最后,将PZT KPM传感器集成到无线传感系统中,用于检测车辆轮胎鼓胀情况,并将无毒的BaTiO 3 KPM应用于人体姿势监测。所报道的剪纸压电超材料为控制和操纵机械功能超材料开辟了一个令人兴奋的场所,以便在许多应用中复杂变形场景下进行主动传感。
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