压电薄膜传感器(Picoleaf™)压电薄膜传感器 Picoleaf™ 基础知识

压电薄膜 聚乳酸(PLA)是什么?

聚乳酸(PLA=Poly Lactic Acid)作为一种“生物降解聚合物”,拥有可匹敌通用石油提炼塑料的强度和成型性,自1995年左右开始受到关注,现在已作为环境友好型聚合物被广泛认知。PLA原料的乳酸是通过乳酸菌对从植物中提取的淀粉进行乳酸发酵制造而成的。 淀粉源自植物的光合作用,除制造工序中使用的能源外,在制造至废弃、分解的生命周期中都使用了碳中和性材料,因此不会增加大气中的CO₂。

PLA具备其他生物降解聚合物所没有的高透明性,其光线透过率甚至超过了亚克力的93%。我们日常生活中在超市等常见的鸡蛋盒及番茄盒的一部分就使用了该PLA。PLA通常是作为环保型聚合物使用的低价植物性聚合物,村田着重对该聚合物的压电性进行了研发。

压电薄膜 聚乳酸(PLA)是什么?的主要图片

聚乳酸的压电性

PLA的压电常数(压电d常数)为7~12pC/N左右,与PZT等相比较小,但PLA的相对介电常数非常低,约为2.5,因此压电输出常数(=压电g常数、g=d/εT)的值较大。因此,PLA的传感灵敏度高。以压电输出常数进行比较,与压电常数为PLA 4倍以上的聚偏氟乙烯(PVDF)大致相同。

Picoleaf的特征

Picoleaf是一款使用聚乳酸(PLA)制成的柔性薄型传感器,可以高灵敏度检测“弯曲”、“扭转”、“压力”和“振动”。
除了可以在安装时节省空间外,它还具有多种特征,例如,在用水场所(卫生间、厨房等)用于与用户交互、可在金属外壳上使用等。

Picoleaf的用途

通过组合检测电路,可以获得基于压电薄膜位移速度的输出。通过利用该输出特性,可作为按压检测、握持检测、生物信号检测等各种传感器应用。

Picoleaf的用途的图片。Picoleaf传感器畸变,压电薄膜产生极化。电路处理输出电荷。