新型压电能量收集器：嵌入式可穿戴电子产品的进一步商业化

如今，在从小型电子产品到嵌入式设备（例如传感器，致动器，显示器和能量收集器）的一系列领域中，我们越来越多地看到可穿戴电子产品的应用。根据韩国大学的报道，学校研究人员通过简单易用的热压和流延铸造制造工艺开发了一种高度灵活但耐用的可穿戴压电能量采集器。
1.背景技术“电子织物试衣”。将电子传感器集成到弹性织物中。
将OLED集成到织物中成为可穿戴显示器（图片来源：KAIST）可穿戴热电发电机（图片来源：北卡罗来纳州立大学）尽管可穿戴电子产品具有许多优势，但必须将其商品化。高成本和复杂的制造过程所带来的挑战需要克服。
另外，它们的耐久性经常受到质疑。 2.创新为了解决这些问题，由韩国科学技术学院（KAIST）的Seungbum Hong教授带领的团队开发了一种新的制造工艺和分析技术，以测试可负担得起的可穿戴设备的机械特性。
该学校的研究人员通过简单易用的热压和流延铸造制造工艺开发出了一种高度灵活但耐用的可穿戴压电能量采集器。这款能量采集器具有创纪录的高界面粘合强度，这使我们离制造嵌入式可穿戴电子产品更近了一步。
洪教授的团队指出，这一结果的新颖之处在于它的简单性，适用性，耐用性和作为可穿戴电子设备的新特性。基于织物的可穿戴式能量采集器的制造工艺，结构和输出信号。
（图片来源：KAIST）这项研究结果去年在韩国注册为一项国内专利，并在《纳米能源》（Nano Energy）杂志上发表。本月的杂志。
洪教授与大邱庆北科技大学（DGIST）能源科学与工程学系教授Yong Yong Lee，韩国科学技术院材料科学与工程系教授Kwangsoo No和Seunghwa Ryu合作，韩国KAIST机械工程系教授。 3.技术在此过程中，研究团队使用热压和浇铸步骤将聚酯织物结构与聚合物膜连接起来。
由于热粘合性高，通常在电池和燃料电池的制造中使用。最重要的是，此过程仅需要2到3分钟。
新开发的制造工艺可以通过热压工艺将设备直接应用于普通服装，就像使用热压机将图案补丁直接粘贴到服装上一样。特别地，当将聚合物膜在低于结晶温度的温度下热压到织物上时，它将转变为非晶态。
在这种状态下，它紧紧地粘附在织物的凹面上，并渗透到横向纬纱和纵向经纱之间的间隙中。这些特性将导致高的界面粘合强度。
因此，热压工艺有望通过将基于织物的可穿戴设备直接应用于普通服装来降低制造成本。除了传统耐用性测试的弯曲周期外，这种新引入的表面和界面切割分析系统还通过测量织物与聚合物膜之间的高界面粘合强度，证明了这种基于织物的可穿戴设备具有较高的粘合度。
。机械耐久性。
洪教授说，这项研究为使用织物和聚合物的可穿戴设备的制造过程和分析奠定了新的基础。他补充说，他的团队首次在可穿戴电子设备领域使用了表面和界面切割分析系统（SAICAS），以测试基于聚合物的可穿戴设备的机械性能。
他们的表面和界面切割分析系统比传统方法（剥离测试，胶带测试和微腐蚀测试）更准确，因为它可以定性和定量地测量粘合强度。洪教授解释说：“使用SAICAS测量界面粘合强度（图片来源：KAIST）：这项研究将基于界面粘合强度的分析，实现高度耐用的可穿戴设备的商业化。
我们的研究基于织物和聚合物的使用。其他设备的制造过程和分析奠定了新的基础。
我们希望基于织物的可穿戴电子产品将很快面市。”