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중공사 구조를 가지는 압전 에너지 하베스터로서,중앙부의 공동(hollow)을 둘러싸고 압전 재료 및 탄성 중합체를 포함하는 원통 형태의 압전 층,상기 압전 층의 내측 전면에 코팅되어 있고 전도성 재료 및 탄성 중합체를 포함하는 원통 형태의 제1 전극 층, 그리고상기 압전 층의 외측 전면에 코팅되어 있고 전도성 재료 및 탄성 중합체를 포함하는 원통 형태의 제2 전극 층을 포함하고,상기 제1 전극 층은 분산되어 있는 상기 전도성 재료 및 상기 전도성 재료 사이의 빈 공간에 위치하는 상기 탄성 중합체를 포함하는 제1 전도성 재료 층, 그리고 상기 제1 전도성 재료 층 위에 형성되고 상기 탄성 중합체를 포함하는 제1 보호층을 포함하고, 상기 제2 전극 층은 분산되어 있는 상기 전도성 재료 및 상기 전도성 재료 사이의 빈 공간에 위치하는 상기 탄성 중합체를 포함하는 제2 전도성 재료 층, 그리고 상기 제2 전도성 재료 층 위에 형성되고 상기 탄성 중합체를 포함하는 제2 보호층을 포함하는압전 에너지 하베스터
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제1항에서,상기 압전 층, 제1 전극 층 및 제2 전극 층에 포함되는 탄성 중합체는 각각 독립적으로 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS), 폴리우레탄(polyurethane), 천연고무(natural rubber), 실리콘 고무(silicone rubber), 아크릴 고무(acrylic rubber), 또는 이들의 조합을 포함하는 압전 에너지 하베스터
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제1항에서,상기 압전 재료는 티탄산연(lead titanate, PbTiO3), 티탄산지르콘산연(lead zirconate titanate, PZT), 티탄산바륨(barium titanate, BaTiO3), 산화나이오븀화칼륨(KNbO3), 산화탄탈륨화 리튬(LiTaO3), 산화텅스텐화 나트륨(Na2WO3), 산화 아연(ZnO), 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride), 폴리비닐리덴 플루오라이드-코-트리플루오로에틸렌(polyvinylidene fluoride-co-trifluoroethylene, PVDF-TrFE), 또는 이들의 조합을 포함하는 압전 에너지 하베스터
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제1항에서,상기 압전 재료는 마이크로 입자, 나노 입자, 나노 튜브, 나노 섬유, 나노 플레이트, 또는 이들의 조합의 형상을 가지는 압전 에너지 하베스터
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제1항에서,상기 압전 재료는 상기 압전 층의 탄성 중합체 내에 분산되어 있는 압전 에너지 하베스터
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제1항에서,상기 압전 재료는 상기 압전 층의 탄성 중합체 함량에 대하여 1 중량% 내지 50 중량%로 포함되는 압전 에너지 하베스터
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제1항에서,제1 전극 층 및 제2 전극 층에 포함되는 전도성 재료는 각각 독립적으로 탄소 나노튜브, 은 나노와이어, 구리 나노와이어, 그래핀, 또는 이들의 조합을 포함하는 압전 에너지 하베스터
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제1항에서,상기 압전 층은 10 μm 내지 1 mm 의 두께를 가지는 압전 에너지 하베스터
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제1항에서,상기 제1 전극 층 및 제2 전극 층은 각각 독립적으로 1 μm 내지 수십 μm의 두께를 가지는 압전 에너지 하베스터
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제1항에서,상기 중앙부의 공동으로 유체가 유입됨에 따라 형상의 변형이 일어나는 압전 에너지 하베스터
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제1항에서,내부 또는 외부에 압력이 가해짐에 따라 형상의 변형이 일어나는 압전 에너지 하베스터
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중공사 구조를 가지는 압전 에너지 하베스터의 제조방법으로서,기둥 형상의 탬플릿에 희생 층(sacrificial layer)을 형성하는 단계,상기 희생 층 위에 탄성 중합체 용액을 코팅한 후 그 위에 전도성 재료를 코팅하여 제1 전극 층을 형성하는 단계,상기 제1 전극 층 위에 압전 재료가 분산된 탄성 중합체 용액을 코팅하여 압전 층을 형성하는 단계, 상기 압전 층 위에 전도성 재료를 코팅한 후 그 위에 탄성 중합체 용액을 코팅하여 제2 전극 층을 형성하는 단계, 그리고상기 탬플릿 및 희생층을 제거하는 단계를 포함하는 압전 에너지 하베스터의 제조방법
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제13항에서,상기 희생 층은 유기 고분자 용액을 상기 탬플릿 위에 코팅하여 형성되는 압전 에너지 하베스터의 제조방법
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제13항에서,상기 제1 전극 층, 제2 전극 층, 및 압전 층을 형성함에 있어 탄성 중합체 용액의 코팅은 딥 코팅 또는 다이 코팅 방식에 의해 수행되는 압전 에너지 하베스터의 제조방법
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제1항 내지 제7항 또는 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 압전 에너지 하베스터를 포함하는 웨어러블 장치
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