Реєстраційний номер
0224U032924,
(0124U002581)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Екологічно безпечні п’єзо/сегнетоелектричні гнучкі нанокомпозити для перетворення механічного навантаження в світлову та електричну енергію
Назва етапу роботи
Створення гнучких бінарних та гібридних композитів.
Керівник роботи
Лазаренко Максим Михайлович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
11-12-2024
Організація виконавець
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Опис роботи
Розробка п’єзоелектричних гнучких екологічно безпечних («зелених») гібридних композитів, які реагують на зовнішні механічні навантаження двома різними типами сигналів: п’єзоелектричний (PzE) та механолюмінесцентний (ML)
Опис етапу
Об’єкт дослідження: п’єзо/сегнетоелектричні гнучкі нанокомпозити.
Мета роботи: Розробка п’єзоелектричних гнучких екологічно безпечних («зелених») гібридних композитів, які реагують на зовнішні механічні навантаження двома різними типами сигналів: п’єзоелектричний (PzE) та механолюмінесцентний (ML).
Методи дослідження: структурні, оптичні, електричні, механічні та теплофізичні дослідження.
Визначено характеристики виготовлених серій бінарних композитів із різним співвідношенням вмісту компонентів (целюлоза - оксид; целюлоза - вуглецеві нанотрубки), гібридних композитів (целюлоза – оксид –ВНТ) та серії папероподібних (на основі целюлози та наноцелюлози) гнучких бінарних та гібридних композитів в кількості. З’ясовано залежності оптико-люмінесцентних, діелектричних характеристик і міцності на розрив від вмісту компонентів. З’ясовано позитивний вплив зростання вмісту: оксиду – до 23 мас.% – на інтенсивність фотолюмінесценції, наноцелюлози - до 5 мас. %, і ВНТ – до 3 об. % – на міцність таких композитів. Міцність композитів, однак, падає при концентраціях оксиду вище 23 мас. %, а інтенсивність ФЛ падає при додаванні ВНТ. Склад композиту (0,5 мас.% НЦ, 0,5 мас.% ВНТ, 20 мас.% Оксид) було визначено як оптимальний.
Експериментальним шляхом визначено діелектричні – діелектрична проникливість - та п’єзоелектричні (PzE) – п’єзомодуль (d11) і коефіцієнт електромеханічного зв’язку (k11) характеристики виготовлених оксидних компонентів, 3 серій композитів тa 2 типів еталонів: порошок BaTiO3-тетрагональний та полімерна плівка полівініліденфториду (PVDF).
З’ясовано, що оптимальними за PzE відгуком є склади:
1) в серіях різних люмінесцентних оксидних компонентів: Bi3.96Pr0.04Ti3O12; PbZr0.4Ti0.6O3:1 ат% Pr та Bi2.985Pr0.015TiNbO9;
2) в серії папероподібних композитів: 0,5 мас.% НЦ +30 мас.% SAOED + 0,3 мас.% ВНТ;
3) в серії папероподібних композитів із вмонтованими стрічками PVDF: 0,5 мас.% НЦ +30 мас.% SAOED + 0,3 мас.% ВНТ;
Опис продукції
Автори роботи
Єщенко Дмитро Альбертович
Алєксєєв Сергій Олександрович
Андрусенко Дмитро Анатолійович
Барбаш Валерій Анатолійович
Борисюк Віктор Іванович
Гнатюк Катерина Іванівна
Зозуля Валерія Олександрівна
Неділько Сергій Герасимович
Сосновська Марія Олександрівна
Струтинська Наталія Юріївна
Теребіленко Катерина Володимирівна
Хижний Юрій Анатолійович
Чорній Віталій Петрович
Ященко Ольга Василівна
Додано/оновлено в НРАТ
2024-12-11
