Revista de nanomateriales y nanotecnología molecular

Modelado y verificación experimental de compuestos de poliuretano/titanato de zirconato de plomo para aplicaciones de detección y actuación

R. Farhan

En esta carta se propone un nuevo modelo que combina el comportamiento piezoeléctrico y electroestrictivo para minimizar la potencia de polarización de un polímero compuesto. El desarrollo de este modelo permite predecir la capacidad de captación de energía de un compuesto electroestrictivo. Para mejorar la permitividad dieléctrica del polímero electroestrictivo, se han incorporado partículas de PZT para aumentar la eficiencia de conversión del compuesto. Las pruebas de caracterización dieléctrica mostraron un aumento de la permitividad dieléctrica en un factor de 4,5 en comparación con el polímero puro. Las mediciones experimentales de la potencia captada verifican el modelo teórico y demuestran una buena correlación entre los dos datos. Se ha desarrollado un esquema eléctrico equivalente que permite modelar los dos comportamientos. La densidad de potencia captada a baja frecuencia al 2% de deformación puede alcanzar 0,3 μW/cm3  para el 33% de PZT sin campo de polarización. La propiedad de captación de energía de este material compuesto tiene un gran potencial para muchas aplicaciones autoalimentadas, como las redes de sensores inalámbricos y la Internet de las cosas.