$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

티탄산바륨 덴드라이트 나노구조체 기반 플렉서블 압전 나노발전소자
Flexible Piezoelectric Nanocomposite Generator Devices based on BaTiO3 Dendrite Nanostructure 원문보기

韓國軍事科學技術學會誌 = Journal of the KIMST, v.18 no.2, 2015년, pp.139 - 145  

배수빈 (국방과학연구소 제4기술연구본부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, the flexible piezoelectric nanocomposite generator(NCG) device based on $BaTiO_3$ nanostructures was fabricated via simple and low-cost spin coating method. The $BaTiO_3$ nanostructures synthesized by self-assembly reaction showed dendrite morphologies. To produc...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 압전 나노발전소자의 실효성을 평가하기 위하여 소자에 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD)를 연결하여 실시간으로 구동이 가능한지를 확인하였다. 액정 디스플레이는 연결되는 극성과는 상관없이 작동이 가능한 비극성(non-polar) 소자이므로, Fig.
  • 본고에서는 수열합성 방법을 적용하여 다방향성 BaTiO3 dendrite를 합성하고, 이를 사용하여 유연한 압전 소자를 제작하여 선형모터로 소자에 기계적 에너지를 부여하고 출력 특성을 평가하는 연구를 수행하였다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
나노발전소자는 무엇을 기반으로 하는가? 이를 해결하기 위해 재생 가능하고 자연 및 생명체 등으로부터 공급될 수 있는 기계적인 에너지원을 이용하여 전기적 에너지로 변환하는 에너지 하베스팅(Energy harvesting) 기술이 각광을 받고 있다[1,2]. 압전특성을 기반으로한 나노발전소자는 에너지 하베스팅 기술을 구현하는 소자로써, 소자내의 압전 결정물질들이 기계적으로 응력을 제공하였을 때, 전기적인 전하(Electrical Charges)를 발생시킨다. 압전 나노발전소자(Nanocomposite generator, NCG)는 기존 벌크형태 혹은 박막형태의 압전소자에 비해 에너지 효율이 수십 배 이상 높고, 미세한 압력과 진동 등의 자극으로도 구동이 가능한 장점을 가지고 있다[3].
에너지 하베스팅으로 해결 할 수 있는 문제는? 급격한 산업화 및 인구증가로 인해 에너지 소비량이 꾸준히 증가함에 따라 화석연료 고갈 및 지구온난화, 이산화탄소 배출, 오존층 파괴 등과 같은 심각한 환경 문제가 대두되고 있다. 이를 해결하기 위해 재생 가능하고 자연 및 생명체 등으로부터 공급될 수 있는 기계적인 에너지원을 이용하여 전기적 에너지로 변환하는 에너지 하베스팅(Energy harvesting) 기술이 각광을 받고 있다[1,2].
압전 나노발전소자의 장점은? 압전특성을 기반으로한 나노발전소자는 에너지 하베스팅 기술을 구현하는 소자로써, 소자내의 압전 결정물질들이 기계적으로 응력을 제공하였을 때, 전기적인 전하(Electrical Charges)를 발생시킨다. 압전 나노발전소자(Nanocomposite generator, NCG)는 기존 벌크형태 혹은 박막형태의 압전소자에 비해 에너지 효율이 수십 배 이상 높고, 미세한 압력과 진동 등의 자극으로도 구동이 가능한 장점을 가지고 있다[3]. 뿐만 아니라, 얇고 유연한 기판을 이용해 제작하므로, 소형화 및 경량화가 가능하여 유비쿼터스(Ubiqutours) 시대에 맞는 차세대 에너지 하베스팅 소자로 각광을 받고 있다. 따라서, 유연한 형태로 만든 압전 나노발전소자는 주로 전원을 공급하기 위한 압전 센서 목적으로 개발되고 있고[4] 소형 발전기, 자동차의 2차 발전장치, 입는 컴퓨터 및 인체 삽입 가능한 소자 등 넓은 범위에 걸쳐 활용할 수 있을 것으로 기대된다[5].
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (15)

  1. G. J. Aubrecht, "Energy: Physical, Environmental, and Social Impac," Pearson Education, London, 3rd edn., pp. 2-15, 2006. 

  2. S. Priya and D. J. Inman, "Energy Harvesting Technologies," Springer Science, New York, pp. 3-39, 2009. 

  3. R. Yang, Y. Qin, C. Li, G. Zhu and Z. L. Wang, "Converting Biomechanical Energy into Electricity by a Muscle-Movement-Driven Nanogenerator," Nano Lett., Vol. 9, No. 3, pp. 1201-1205, 2009. 

  4. S. M. Kang, K. J. Park and H. S. Kim, "Circuit Component Requirements for Energy Scavenging System", Trans. KIEE, Vol. 57, No. 10, pp. 1-7, 2008. 

  5. 이수진, 김상우, 함영복, "압전에너지 하베스팅 기술동향 및 전망," KISTI 분석 보고서, 2013. 

  6. Z. L. Wang and J. H. Song, "Piezoelectric Nanogenerators based on Science," Vol. 312, No. 5771, pp. 242-246. 2006. 

  7. S. Xu, B. J. Hansen and Z. L. Wang, "Piezoelectric-Nanowire-Enabled Power Source for Driving Wireless Microelectronics," Nat. Commun., Vol. 1, no. 93, DOI:10.1038/mcomms 1098, 2010. 

  8. A. Koka, and H. A. Sodano "High-Sensitivity Accelerometer Composed of Ultra-Long Vertically Aligned Barium Titanate Nanowire Arrays," Nat. Commun., Vol. 4, No. 2682, DOI 10.1038/ncomms 3682, 2013 

  9. K. I. Park, S. B. Bae, S. H. Yang, H. I. Lee, K. Lee and S. J. Lee, "Lead-free BaTiO3 Nanowiresbased Flexible Nanocomposite Generator," Nanoscale, Vol. 6, pp. 8962-8968, 2014. 

  10. J. B. Park, B. J. Kelly, G. H. Kenner, A. F. Vonrecum, M. F. Grether, W. W. Coffeen, Piezoelectric Ceramic Implants - In vivo Results. J. Biomed. Mater. Res., Vol. 15, pp. 103-110, 1981. 

  11. K. I. Park, M. B. Lee, Y. Liu, S. Moon, G. T. Hwang, G. Zhu, J. E. Kim, S. O. Kim, D. K. Kim, Z. L. Wang, and K. J. Lee "Flexible Nanocomposite Generator Made of $BaTiO_3$ Nanoparticles and Graphitic Carbons," Adv. Mater., Vol. 24, pp. 2999-3004, 2012. 

  12. W. Hertl, "Kinetics of Barium Titanate Synthesis," J. Am. Ceram. Soc., Vol. 71, No. 10, pp. 879-883, 1988. 

  13. N. Bao, L. Shen, G. Srinivasan, K. Yanagisawa, and A. Gupta, "Shape-Controlled Monocrystalline Ferroelectric Barium Titanate Nanostructures: From Nanotubes and Nanowires to Ordered Nanostructures," J. Phys. Chem. C, Vol. 112, No. 23, pp. 8634-8642, 2008. 

  14. Q. Feng, M. Hirasawa, and K. Yanagisawa "Synthesis of Crystal-Axis-Oriented $BaTiO_3$ and Anatase Platelike Particles by a Hydrothermal Soft Chemical Process," Chem. Mater., Vol. 13, pp. 290-296, 2001. 

  15. C. K. Jeong, I. S. Kim, K. I. Park, M. H. Oh, H. M. Paik, G. T. Hwang, K. S. No, Y. S. Nam and K. J. Lee, ACS Nano, Vol. 7, No. 12, pp. 11016-11025, 2013. 

저자의 다른 논문 :

LOADING...
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로