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J-GLOBAL ID：202202291848045348   整理番号：22A1120019

高い発生エネルギー密度,高効率,長寿命のナノシリカ/ポリジメチル(メチルビニル)シロキサン誘電エラストマ発電機【JST・京大機械翻訳】

Nano-Silica/Polydimethyl(methylvinyl)siloxane dielectric elastomer generator with high generating energy density, high efficiency and long fatigue life

著者 (13件)： Jiang Yingjie (State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, PR China) ,  Tian Chenchen (State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, PR China) ,  Yao Jiashuai (State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, PR China) ,  Wu Wenju (State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, PR China) ,  Ning Nanying (State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, PR China) ,  Ning Nanying (Beijing Advanced Innovation Center for Soft Matter Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, PR China) ,  Ning Nanying (Key Laboratory of Carbon Fiber and Functional Polymers, Ministry of Education, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, PR China) ,  Tian Ming (State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, PR China) ,  Tian Ming (Beijing Advanced Innovation Center for Soft Matter Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, PR China) ,  Tian Ming (Key Laboratory of Carbon Fiber and Functional Polymers, Ministry of Education, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, PR China) ,  Zhang Liqun (State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, PR China) ,  Zhang Liqun (Beijing Advanced Innovation Center for Soft Matter Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, PR China) ,  Zhang Liqun (Key Laboratory of Carbon Fiber and Functional Polymers, Ministry of Education, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, PR China)
資料名： Chemical Engineering Journal  (Chemical Engineering Journal)
巻： 439  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： D0723A  ISSN： 1385-8947  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 誘電エラストマ発生器(DEG)は,波や人間の動きのような自然運動源からエネルギーハーベスティングを容易に実現できる。今日まで,DEGの開発のボトルネックは,優れた誘電特性と長い疲労寿命を有する誘電体エラストマ(DE)材料の欠如であり,DEGの実用化を制限している。本研究では,強い界面分極率を有する一種のナノシリカ(SiO_2)をポリジメチル(メチルビニル)シロキサン(PMVS)マトリックスに導入し,その誘電率を強化した。結果は,SiO_2を加えることによるPMVSの誘電率の増加が,従来のセラミックフィラーを加えることによる5倍であり,これらのすべての複合材料は高い絶縁性を維持することを示した。SiO_2(CA@SiO_2)上へのカップリング剤(CA)のグラフト化後,CA@SiO_2とPMVS間の共架橋反応が起こり,界面相互作用の大きな増強と,CA@SiO_2/PMVS複合材料の破壊強度と疲労寿命の両方の改善をもたらした。調製したままの未延伸DE複合材料を,円錐DEGのDE基板として用い,最新の最高生成エネルギー密度(47.9mJ/g)と変換効率(32.3%)を達成した。より重要なことに,調製したままのDEGは50,000サイクル以上の長い疲労寿命を示し,その全寿命発生エネルギー密度は2000J/g以上に達し,最も広く使用されたVHB材料ベースのDEGの使用よりも約290倍高かった。原子間力顕微鏡,有限要素解析および実験結果を結合することによって,界面相互作用を強化する機構は,DEGのエネルギー収穫性能および疲労寿命を改善することができた。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： セラミック ,  誘電体 ,  誘電率 ,  誘電性 ,  *エネルギー密度 ,  *シロキサン ,  カップリング剤 ,  破壊強さ ,  疲れ寿命 ,  原子間力顕微鏡
準シソーラス用語： 有限要素解析 ,  界面相互作用 ,  エネルギーハーベスティング ,  界面分極 ,  *シリカナノ粒子 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： エネルギーハーベスティング ,  誘電エラストマジェネレータ(DEG) ,  エネルギー密度 ,  界面分極 ,  界面相互作用

分類 (3件)： 下水,廃水の化学的処理  (SC03050W) ,  セラミック・陶磁器の製造  (YC03020V) ,  光化学反応  (CB08020F)

タイトルに関連する用語 (8件)： エネルギー密度 ,  高効率 ,  長寿命 ,  ナノシリカ ,  ジメチル ,  シロキサン ,  誘電エラストマ ,  発電機