میثم معزی

با افزایش توجه به مراقبت های بهداشتی شخصی، وسایل الکترونیکی پوشیدنی کم مصرف برای نظارت بر سیگنال های رفتاری و فیزیولوژیکی انسان در زمان واقعی و با کارایی بالا به سرعت درحال توسعه هستند. این دستگاه ها عمدتاً از نظر اصول کار به چهار نوع طبقه بندی می شوند که شامل خازن، پیزوالکتریک، مقاومت و تریبوالکتریک است. دراین بین، پیزوالکتریک می تواند بدون منبع تغذیه الکتریکی خارجی (مانند باتری های قابل شارژ سنتی) پایدار و بادوام کار کند. به عنوان گروهی از مواد "هوشمند"، پیزوالکتریک ها که می توانند تحت تغییر شکل و بالعکس الکتریسیته تولید کنند، به طور گسترده برای بسیاری از وسایل الکترونیکی مهم مانند ژنراتورها، مبدل ها و محرک ها استفاده شده اند. هدف از انجام این پژوهش، بررسی روش تهیه حسگر پیزوالکتریک منعطف بر پایه نانوالیاف پلی لاکتیک اسید و کامپوزیت های پلی لاکتیک اسید - نانوذرات اکسید روی، نانولوله کربنی، نانوالیاف کربن و نانوذرات نقره به روش الکتروریسی و بررسی خواص پیزوالکتریک آن است. به منظور بررسی اثر آرایش یافتگی الیاف بر خواص پیزوالکتریک، جمع آوری الیاف به صورت تصادفی و جهت دار انجام شد و ساختار و خواص لایه نانو لیفی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف سنجی مادون قرمز انتقال فوریه، کالریمتری تفاضلی روبشی، زاویه تماس قطره و آزمون الکترومکانیکی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمون الکترومکانیکی نشان داد حسگرهای پیزوالکتریک نانو لیفی جهت دار از ولتاژ و جریان نرمال شده بالاتری نسبت به حسگرهای پیزوالکتریک نانو لیفی تصادفی برخوردار است. همچنین در حالت کلی افزودن نانوذرات به ساختار پلیمر پلی لاکتیک اسید موجب افزایش ولتاژ و جریان خروجی حسگر پیزوالکتریک می شود. در بین پرکننده های رسانا، نانوذرات نقره خروجی ولتاژ و جریان نرمال شده بهتری نسبت به نانولوله کربنی و نانو لیف کربنی دارد، هر چند که در مقایسه با نانوذرات اکسید روی در درصدهای بالا (بالای 5 درصد وزنی) از مقادیر نسبتاً پایین تری برخوردار است. حسگر پیزوالکتریکی حاوی نانولوله های کربنی از کمترین ولتاژ نرمال شده خروجی برخوردار است که دلیل آن را می توان به تجمع نانولوله ها و الکتروریسی نامناسب نانو لیف کامپوزیتی در این تحقیق نسبت داد. حسگرهای پیزوالکتریک حاوی نانولیف کربنی نیز نسبت به حسگرهای حاوی نانولوله کربنی از ولتاژ بیشتر