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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
저널정보
한국센서학회 센서학회지 센서학회지 제28권 제4호
발행연도
2019.1
수록면
205 - 215 (11page)

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A flexible polyvinylidene fluoride (PVDF)/polydimethylsiloxane (PDMS) composite prototype with high piezoelectricity and force sensitivity was constructed, and its huge potential for applications such as biomechanical energy harvesting, self-powered health mon- itoring system, and pressure sensors was proved. The crystallization, piezoelectric, and electrical properties of the composites were char-acterized using an X-ray diffraction (XRD) experiment and customized experimental setups. The composite can sustain up to 100%strain, which is a huge improvement over monolithic PVDF fibers and other PVDF-based composites in the literature. The Young’s modulus is 1.64 MPa, which is closely matched with the flexibility of the human skin, and shows the possibility for integrating PVDF/PDMS composites into wearable devices and implantable medical devices. The 300 µm thick composite has a 14% volume fractionof PVDF fibers and produces high piezoelectricity with piezoelectric charge constants d31 = 19 pC/N and d33 = 34 pC/N, and piezo-electric voltage constants g31 = 33.9 mV/N and g33 = 61.2 mV/N. Under a 10 Hz actuation, the output voltage was measured at 190 mVpp, which is the largest output signal generated from a PVDF fiber-based prototype.

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A. B. Amar / 2015 / Power Approaches for Implantable Medical Devices / Sensors 15(11):28889~28914 google schola Y. Liu / 2018 / Flexible, Stretchable Sensors for Wearable Health Monitoring : Sensing Mechanisms, Materials, Fabrication Strategies and Features / Sensors 18(2):645(1)~645(35) google schola C. Chang / 2010 / Direct-write piezoelectric polymeric nanogenerator with high energy conversion efficiency / Nano Lett 10(2):726~731 google schola T. Lei / 2015 / Electrospinning-induced preferred dipole orientation in PVDF fibers / J. Mat. Sci 50(12):4342~4347 google schola J. Hu / 2017 / Mixed effect of main electrospinning parameters on the β-phase crystallinity of electrospun PVDF nanofibers / Smart Mater. Struct 26(8):085019(1)~085019(9) google schola

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