ACS Appl. Polym. Mater.：聚己內酯電紡膜的能量收集應用

DOI: 10.1021/acsapm.0c00209

壓電與具有非中心對稱晶體單元的晶體材料有關。這項工作報告了電紡聚（ε-己內酯）（PCL）膜的電活性。單個PCL纖維的表觀壓電常數為5±2 pm.V-1，縱向壓電電壓系數為0.25 Vm.N-1。此外，PCL柔性電子皮膚（e-skin）裝置表現出0.098 V.kPa-1的優異機械靈敏度，能夠測量較小的力（1 mN），具有出色的輸出電壓穩定性（> 16,000個循環），并且可以精確地監測人的步態。整體電活性特性為開發用于步態應用的環保且低成本的納米能量收集和可穿戴設備創造了機會。

圖1：a）PCL電紡纖維氈的形態，b）記錄的PCL膜的FTIR光譜，c）PCL電紡膜的DSC行為，以及d）溶劑澆鑄PCL纖維膜和電紡膜的WAXD模式。

圖2：a）PCL電紡纖維的AFM高度圖，b）PCL電紡纖維的高度曲線，c）記錄的PCL電紡纖維的PFM相電壓和d）振幅-電壓磁滯回線。

圖3：a）樣品振蕩刺激的機械設置示意圖，b）在不同頻率條件下（10 N施加力）的能量收集性能，c）在不同施加壓力（4 Hz）下的能量收集性能，d）在10 N的施加力和4 Hz的頻率下，由PCL電紡收集器產生的電壓和瞬時功率；e）計算電紡PCL能量收集器的開路電壓，f）在10 N的力和16 Hz的頻率下，能量收集器設備的穩定性和重復性測試，g）行走監測，h）跑步監測，以及I）在不同外部壓力下的輸出電壓響應。