一種非電源嵌入式電刺激自供電復(fù)合材料的研究的開題報(bào)告

一種非電源嵌入式電刺激自供電復(fù)合材料的研究的開題報(bào)告一種非電源嵌入式電刺激自供電復(fù)合材料的研究的開題報(bào)告一、研究背景目前，低功耗的智能穿戴設(shè)備受到了越來越多的關(guān)注。然而，這些設(shè)備可能需要大量的電池維持其功能。而隨著時(shí)間的推移，電池壽命會(huì)逐漸減少，不僅增加了設(shè)備的維護(hù)成本，也給我們帶來了安全隱患。因此，開發(fā)一種能夠進(jìn)行自供電的電刺激復(fù)合材料，已經(jīng)成為了當(dāng)下一個(gè)非常重要的研究方向。二、研究內(nèi)容本研究計(jì)劃開發(fā)一種含有氧化鋅晶體顆粒的熱敏電極材料，該材料能夠在溫度差場(chǎng)與光刺激的作用下，產(chǎn)生自供電的效果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)于人體的電刺激。具體來說，我們將在聚合物基材上加工出合適結(jié)構(gòu)的氧化鋅晶體顆粒，并通過光敏特性表現(xiàn)出能量轉(zhuǎn)換的效果。三、研究意義本研究的成果，將會(huì)對(duì)于未來的生物受刺激領(lǐng)域以及未來電力供應(yīng)方面產(chǎn)生重要的意義。將產(chǎn)生大量的廢舊電池。而開發(fā)一種可以自供電的復(fù)合材料，不僅可以降低維護(hù)成本，同時(shí)也可以減少這些廢舊電池的產(chǎn)生。進(jìn)一步，這種可以自供電的復(fù)合材料還可以被廣泛地應(yīng)用于人體健康領(lǐng)域。例如，可以設(shè)計(jì)出能夠產(chǎn)生熱刺激、電刺激等不同類型的產(chǎn)品，對(duì)人體產(chǎn)生刺激效果從而達(dá)到保健或者治療的目的。四、研究方法和方案1.制備熱敏電極材料。本研究將采用多層混雜材料的方法制備熱敏電極材料。首先，在聚合物基材上加工出具有特定形狀和分布規(guī)律的孔洞結(jié)構(gòu)；接著，將加上適量氧化鋅晶體顆粒的聚合物涂覆在這些孔洞上，形成熱敏電極材料。2.測(cè)試熱敏電極材料的光敏特性和熱敏特性。我們將對(duì)熱敏電極材料的光敏特性和熱敏特性進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)試，并分析其能量轉(zhuǎn)換效果。3.研發(fā)可供電的電刺激設(shè)備。最后，我們將基于熱敏電極材料開發(fā)一種可供電的電刺激設(shè)備，可以用于電刺激領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。五、研究計(jì)劃本研究將基于以下的步驟計(jì)劃開展。1.第一年研究分析材料的合理配比并測(cè)試材料的光敏特性。2.第二年制備熱敏電極材料并測(cè)試材料的熱敏特性。3.第三年開發(fā)可供電的電刺激設(shè)備并對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用測(cè)試。六、預(yù)期成果1.設(shè)計(jì)出一種含氧化鋅晶體顆粒的熱敏電極材料，光敏特性和熱敏特性表現(xiàn)出較好的能量轉(zhuǎn)換效果。2.開發(fā)一種能進(jìn)行自供電的電刺激設(shè)備，并展示其在實(shí)際應(yīng)用中的可行性。七、研究難點(diǎn)本研究中的主要難點(diǎn)包括：1.氧化鋅晶體顆粒的生長和粒徑分布。2.熱敏電極材料的制備和加工。3.設(shè)計(jì)出滿足復(fù)雜形狀的電刺激設(shè)備，同時(shí)滿足自供電需求。八、參考文獻(xiàn)1.TeimourianH.,RazavizadehB.M.，Thermalenergyharvestingutilizingapyroelectricpolymericcomposite，EnergyConversionandManagement，Vol.92，pp.246-252，2015.2.ZhangH.,LiX.,SongY.,SunS.,Aheat-storageintegratedpyroelectricconversionsystemforhumanbodyenergyharvesting，NanoEnergy,Vol.35，pp.155-163，2017.3.LiW.,LiangC.,XiaoX.,JiangT.,HeP.,P-typeZnONanowiresGrownonAThinFilmheaterforEfficientP