一種非電源嵌入式電刺激自供電復合材料的研究的開題報告

一種非電源嵌入式電刺激自供電復合材料的研究的開題報告一種非電源嵌入式電刺激自供電復合材料的研究的開題報告一、研究背景目前，低功耗的智能穿戴設備受到了越來越多的關注。然而，這些設備可能需要大量的電池維持其功能。而隨著時間的推移，電池壽命會逐漸減少，不僅增加了設備的維護成本，也給我們帶來了安全隱患。因此，開發(fā)一種能夠進行自供電的電刺激復合材料，已經成為了當下一個非常重要的研究方向。二、研究內容本研究計劃開發(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與光刺激的作用下，產生自供電的效果，進而實現對于人體的電刺激。具體來說，我們將在聚合物基材上加工出合適結構的氧化鋅晶體顆粒，并通過光敏特性表現出能量轉換的效果。三、研究意義本研究的成果，將會對于未來的生物受刺激領域以及未來電力供應方面產生重要的意義。將產生大量的廢舊電池。而開發(fā)一種可以自供電的復合材料，不僅可以降低維護成本，同時也可以減少這些廢舊電池的產生。進一步，這種可以自供電的復合材料還可以被廣泛地應用于人體健康領域。例如，可以設計出能夠產生熱刺激、電刺激等不同類型的產品，對人體產生刺激效果從而達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)律的孔洞結構；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.測試熱敏電極材料的光敏特性和熱敏特性。我們將對熱敏電極材料的光敏特性和熱敏特性進行詳細的測試，并分析其能量轉換效果。3.研發(fā)可供電的電刺激設備。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備，可以用于電刺激領域的實際應用。五、研究計劃本研究將基于以下的步驟計劃開展。1.第一年研究分析材料的合理配比并測試材料的光敏特性。2.第二年制備熱敏電極材料并測試材料的熱敏特性。3.第三年開發(fā)可供電的電刺激設備并對設備進行實際應用測試。六、預期成果1.設計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出較好的能量轉換效果。2.開發(fā)一種能進行自供電的電刺激設備，并展示其在實際應用中的可行性。七、研究難點本研究中的主要難點包括：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.設計出滿足復雜形狀的電刺激設備，同時滿足自供電需求。八、參考文獻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