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韩国蔚山大学(University of Ulsan)的研究人员开发出一种超薄的纸质发电器，能够在纸质基底上实现低频聚合物的能量采集。
研究人员们将共聚合物(co-polymer)溶液旋转涂布于一个80um厚的纸质基底上，从而取得一层厚度仅1um的聚(偏氟乙烯-三氟乙烯)“P(VDF-TrFE)”压电薄膜。沈积过程是在2个铂电极之间沉积出200nm厚度的分层。取得最佳压电薄膜密度与效率的关键在于热退火，以特定冷却规格在150℃时进行。
软性P(VDF-TrFE)薄膜纸质发电器的(a)弯曲与(b)展开模式，它可在反复弯曲与展开过程(c)中发电
透过反复弯曲与展开该超薄结构，研究人员们能够使其1Hz频率时产生1.5V的开路电压，在仅几平方公分的组件下产生0.38μA的短路电流。在此测试条件下，输出功率密度估计为2.85mW/cm3。
由于拉伸应力而引起的变形，使得P(VDF-TrFE)薄膜上产生压电电位，形成电子流动并累积于底部电极，从而均衡因偶极引起的电场。反复弯曲与展开该组件产生的输出电压与电流脉冲，如下图所示。
将这款能量采集器附加在手背上的乳胶手套内，它能在0.25Hz的低弯曲频率(如手掌每4秒握拳与放开一次)时产生最大约0.4V的输出开路电压。不过，为了贴近人手的皮肤，这种压电结构的变形幅度并不大。在2Hz弯曲频率时的输出开路电流仅0.6V。
这种结构也十分柔软灵活、重量轻且易于制造，比其他研究的一般氧化锌(ZnO)纸质组件结构更具优势。
利用轻薄的纸作为基底，意味着这种低频能量采集组件的新形式能够迭加多层，实现各种穿戴式应用，包括短暂监测应用所需的抛弃式(一次性)传感器。
研究人员解释，这种薄膜十分易于制造成一系列的组件，而不至于受到任何最高达250℃的制程温度限制。更重要的是，生物兼容的聚对二甲苯 (parylene-c)聚合物钝化层可透过化学气相沉积(CVD)的方式进行沉积，以保护终端设备免于湿气污染，因而使其十分适于植入式医疗设备应用。
编译：Susan Hong
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