柔性电子：铁电材料， 基于P(VDF-TrFE)纳米线阵列的压电，热电混合纳米能量产生器

压电效应和热释电效应

常用的材料：

• ZnO，
• PZT lead ziconate titanate，
• PMN-PT lead magnesium niobate-lead titanate，
  上边都是无机的
  下边应该是有机的吧
• PVDF及其聚合物 polyvinylidene fluoride or its copolymers

电纺丝工艺能生产P(VDF-TrFE) 但是很复杂且昂贵。

微纳米打印工艺： nanoimprinting。
The freestanding nanowire array was synthesized by nanoimprinting via infiltration of P(VDF-TrFE) polymer melt into the anodic aluminum oxide (AAO) nanochannels and subsequent removal of the template

优点：能通过商业中获取不同大小的纳米模板

制备

A， 材料准备
10 wt% 的PVDF溶液，

将P(VDF-TrFE)粉末加入到DMF中，在60摄氏度下搅拌1h。
在Kapton基底上溅射一层Au(使用explorer multi-target sputtering system (Denton Vacuum)),之后在丙酮，酒精，去离子水中清洗，之后干燥。

将溶液spin-coating到Au-Kapton基底上，500r/min 60s

之后再120摄氏度下干燥2h取出DMF溶液。

商用的AAO纳米多孔模板， 400nm孔径，5um孔长

最后导电聚合物PEDOT:PSS 1wt%, 做上表面电极

先将P(VDF-TrFE) 旋涂到基底上 4-5um，之后蒸发溶剂DMF。
将AAO模板轻压到P(VDF-TrFE)薄膜上，在170摄氏度下维持1h，比P(VDF-TrFE)的熔点稍微高一点。

之后再120度下退火1h得到结晶体，之后缓慢冷却到室温。
最后将AAO溶解掉：

之后在纳米微阵列上 spin-coater 1000r/min 一层PPMA 防止短路

spinning 一层导电PEDOT：PSS，增加50MV/m的电压来沿垂直方向极化

结构：

• Au/Kapton, which acts as the bottom electrode,
• P(VDF-TrFE) nanowire array as the piezoelectric
• pyroelectric material and PEDOT: PSS conducting polymer as the top electrode, as shown in Fig. 1(e).

材料表征

X-RD图像
SEM图像

电压测量： 示波器
电流：low-noise current preamplifier (Model No. SR570, Stanford Research Systems, Inc.).

红外激光器(XI’AN SAPLING LASER)周期性改变温度
thermal infrared imager (FLIR SC7300-M)热红外成像仪记录温度数据

连接10~100兆欧的电阻，测试输出电压

在测量输出时: 用的是水平弯曲和拉直，没在竖直方向上施加形变

测量的变量： 形变大小，形变速度： 没有给出过多的解释

测量热电效应： pyroelectric

激光器周期性改变温度，热红外成像仪实时监测温度。

解释：
Once the infrared radiation was switch on, the oscillation of the dipoles in the P(VDF-TrFE) is increased due to the absorption of thermal energy, which causes the net surface polarization at the top electrode to decrease, resulting in a positive pyroelectric output.
Similarly, turning off the infrared laser causes cooling of polarized regions in the P(VDF-TrFE), which leads to an enhanced surface polarization, and is recorded as a negative peak.