ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСИЛЕНИЕ В СОПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНКАХ P(VDF-TRFE) ПУТЕМ УПРАВЛЯЕМОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

Аннотация

Стремительное развитие носимой электроники и Интернета вещей диктует необходимость разработки гибких датчиков, способных точно обнаруживать физические и химические сигналы. Пьезоэлектрические полимеры, в частности сополимеры поливинилиденфторида и трифторэтилена [P(VDF-TrFE)], являются перспективными материалами для этих приложений благодаря своей гибкости и электроактивным свойствам. Однако их относительно низкие пьезоэлектрические коэффициенты ограничивают чувствительность. В данном исследовании изучается улучшение пьезоэлектрических характеристик пленок P(VDF-TrFE) посредством контролируемой кристаллизации, индуцированной шаблонами из политетрафторэтилена (ПТФЭ). Анизотропное поведение кристаллизации значительно улучшает кристалличность, сегнетоэлектрические свойства и пьезоэлектрические коэффициенты пленок, что подтверждено анализами АСМ, рентгеновской дифракции и наномасштабными исследованиями. Шаблонные пленки демонстрируют более сильные пьезоэлектрические отклики, включая улучшенные коэффициенты d33 и направленную пьезоэлектрическую анизотропию, что позволяет более чувствительно обнаруживать механическое возбуждение в гибких устройствах. Эти результаты показывают, что кристаллизация с использованием темплатов является перспективной стратегией оптимизации характеристик пьезоэлектрических полимеров в гибких датчиках нового поколения.