Es gibt viele davon, von der Unterwasserschalldetektion über die Überwachung von Vitaldaten bis hin zu Mikrofonen. In diesem kurzen Video stellt Mickaël Pruvost, PhD von Piezotech, Arkema Group, eine Vielzahl von Anwendungen vor. Doch zunächst einige Hintergrundinformationen: Piezotech bietet zwei Arten von Materialien an
1) P(VDF-co-TrFE) ist ein fluoriertes Copolymer, das in der Lage ist, mechanische Vorgänge in transiente elektrische Signale umzuwandeln und vice versa. Durch den pyroelektrischen Effekt ist es auch empfindlich gegenüber Temperaturschwankungen. Es kann daher als hervorragender Wandler von Bewegungen - von Körperbewegungen bis hin zu akustischen Wellen - in elektrische Signale fungieren.
2) Die Terpolymer-Versionen (P(VDF-TrFE-CFE/CTFE) sind in der Lage, elektrische Signale über den Elektrostriktionseffekt auch in große Verformungen umzuwandeln. Hier können im Vergleich zu den Co-Polymer-Versionen größere Bewegungen erzeugt werden, so dass sich diese besser für Aktuatoranwendungen eignen.
Diese Materialien werden als Pulver hergestellt, die dann zu druckbaren Tinten formuliert werden. Die Tinten müssen mit zwei leitfähigen Elektroden (Ag, PEDOT usw.) sandgestrahlt werden und werden dann getempert und (im Falle von FC-Copolymeren) gepolt, um piezoelektrische Eigenschaften zu erzeugen.
Mit diesen Materialien lassen sich flexible, dünne Sensoren und Aktoren auf einer Vielzahl von Substraten herstellen, die in beliebige Formen gedruckt werden.
Sie sind sehr robust. Sie überleben beispielsweise 1000 Stunden bei 105 °C und 85 % relativer Luftfeuchtigkeit, werden bei einem Heißwassertest (eine Stunde bei 99,9 °C) nicht beschädigt und überstehen einen Temperaturschocktest (30 Minuten bei -40 °C, gefolgt von +85 °C für 11 Tage!). Darüber hinaus zeigen sie nach 4 Millionen Biege- und 2,5 Millionen Druckzyklen keine Verschlechterung!
Was sind nun die tatsächlichen Anwendungen dieses einzigartigen Materials? Das folgende Video zeigt viele Beispiele für Demonstrations- und Handelsprodukte. Dazu gehören
Überwachung von Vitaldaten in smarten Einlegesohlen, Überwachung von Pulswellen und Überwachung von Herzschlag/Breite in Bettlaken
Schnittstellen zwischen Mensch und Maschine/Objekt: intelligente Personenzählung und vielleicht Energiegewinnungsoberflächen; Schocketiketten, VR-Schnittstellen, usw.
Akustik: Akustischer Pattendetektor, Gitarrentuner, Fingerabdruckerkennung bei Mobiltelefonen, militärische Unterwasserausrüstung,
Gedruckte Lautsprecher
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