CN113897693B - 一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料，其特点是：它由两股并行的纳米纤维组成，所述第一股纳米纤维由主压电材料和溶剂组成，所述第二股纳米纤维由导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂组成。制备过程包括：1)制备第一纺丝液；2)导电材料和掺杂剂溶于溶剂中；3)加入电阻材料，得到溶液一；4)将氧化剂溶于溶剂中，得到溶液二；5)溶液二注入溶液一，即为第二纺丝液；6)将第一纺丝液和第二纺丝液分别注入并行静电纺丝装置中进行纺丝，即可获得集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料。本发明利用导电材料和电阻材料构筑纳米电阻网络，压电材料作为功能材料，实现柔性Janus纳米纤维集成式压电传感材料的构筑。

Description

一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料及其制备方法
技术领域：
本发明属于功能纳米材料技术领域，具体涉及柔性纳米压电传感材料，是一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料及其制备方法。
背景技术：
微型化是未来传感器发展的必然方向，国内传感器市场持续快速增长，年均增长速度超过20％，2016年达到1126亿元。近年来，柔性传感器以其高灵敏度、高准确度、高灵活性和工作范围大等优点，在机器人、可穿戴电子设备、声表面滤波器和生物医学等领域受到人们的广泛关注。
但是，目前柔性传感器常采用三明治式夹层结构，即在压电材料上下表面分别加上导电层电极。但是这种三明治式夹层结构传感器具有柔性差，难以小型化的缺点，而且存在着功能材料与导电层电极分离的隐患。更重要的是，导电层电极的二次合成工艺增加了器件的尺寸、成本和制备复杂性。因此迫切需要探索新策略来开发柔性集成压电材料来解决以上的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服上述现有技术的不足，提出了一种新的压电材料与纳米电阻网络同步构筑策略，提供一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料及其制备方法。
本发明所采用的技术方案之一是：一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料，其特征是：它由两股并行的纳米纤维组成，所述第一股纳米纤维由重量份比的下述材料组成：50份主压电材料和400份溶剂，所述第二股纳米纤维由重量份比的下述材料组成：2份～16份导电材料、20份电阻材料、2.5份～20份掺杂剂、5份～40份氧化剂和120份溶剂。
进一步，所述第一股纳米纤维能够添加辅助压电材料，第一股纳米纤维由重量份比的下述材料组成：0份～35份辅助压电材料、50份主压电材料和400份溶剂，辅助压电材料不包括0份。
进一步，所述主压电材料为压电高分子材料，包括高分子聚丙烯腈PAN、高分子聚偏氟乙烯PVDF及其复合物。
进一步，所述辅助压电材料为压电陶瓷纳米颗粒，包括钛酸钡或氧化锌或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物。
进一步，所述导电材料为导电聚合物聚苯胺PANI、聚吡咯、聚噻吩或金属纳米颗粒与导电聚合物的复合物。
进一步，所述电阻材料为高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯 PMMA。
进一步，所述氧化剂为过硫酸铵或三氯化铁。
进一步，所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺DMF或氯仿。
本发明所采用的技术方案之二是：一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料的其制备方法，其特征是：包括以下步骤：
1)将主压电材料和辅助压电材料在磁力搅拌的条件下加入溶剂中，继续搅拌12h，即为第一纺丝液；所述第一纺丝液为构成第一股纳米纤维的原料；
2)将导电材料和掺杂剂溶于溶剂中；
3)在步骤2)获得的溶液中加入电阻材料，室温下搅拌均匀，置于4℃条件下静置2h，得到溶液一；
4)将氧化剂溶于溶剂中，得到溶液二；
5)将溶液二在磁力搅拌条件下注入溶液一，继续磁力搅拌2h，置于4℃条件下静置，使之反应24h，即为第二纺丝液；所述第二纺丝液为构成第二股纳米纤维的原料；
6)将第一纺丝液和第二纺丝液分别注入并行静电纺丝装置中，铝箔做接收装置，进行纺丝，即可获得集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料；环境温度： 15～20℃，环境湿度：30％～50％，固化距离为12-20cm，电压为20-30kV。
本发明的有益效果是：其利用导电材料和电阻材料构筑纳米电阻网络，主压电材料作为功能材料，使柔性Janus纳米纤维实现了集成式压电传感材料的构筑。并通过简单的封装工艺，制备出用于压电传感的集成式柔性Janus纳米纤维材料，并对其压电输出性能进行了系统的研究和评估。结果表明，利用惠斯通电桥原理，集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料在压力作用下可以直接产生并输出电压信号，证实了主压电材料和纳米电阻网络的Janus纳米纤维压电传感材料构筑成功。而且Janus纳米纤维集成结构，增大了主压电材料和纳米电阻网络的接触面积，提高了材料的压电输出性能，其输出电压随着压力的增大而增大，缩短了 Janus纳米纤维的响应时间和恢复时间。因此，集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料具有优异的压电输出性能，有望在纳米发电机、可穿戴和便携式电子等领域实现应用。
附图说明
图1为[PAN]//[PANI/PVP]柔性压电传感Janus纳米纤维的扫描电镜照片；
图2为[PAN]//[PANI/PVP]柔性压电传感Janus纳米纤维的透射电镜照片；
图3为不同PANI含量的[PAN]//[PANI/PVP]柔性压电传感Janus纳米纤维的XRD 谱图；
图4为不同PANI含量的[PAN]//[PANI/PVP]柔性压电传感Janus纳米纤维的FTIR谱图；
图5[PAN]//[PANI/PVP]柔性压电传感Janus纳米纤维的热分析谱图；
图6不同PANI含量的[PAN]//[PANI/PVP]柔性纳米纤维膜压电转换性能测试；
图7[PAN]//[PANI/PVP]柔性Janus纳米纤维膜在不同压力下输出电压性能测试；
图8[PAN]//[PANI/PVP]柔性Janus纳米纤维膜的输出电压随力而变化曲线；
图9[PAN]//[PANI/PVP]柔性Janus纳米纤维膜的单次压缩-恢复过程的输出电压曲线；
图10不同工作面积的[PAN]//[PANI/PVP]柔性Janus纳米纤维膜的电压输出性能测试；
图11不同膜面积的[PAN]//[PANI/PVP]柔性Janus纳米纤维膜的电压输出性能测试；
图12不同厚度的[PAN]//[PANI/PVP]柔性Janus纳米纤维膜的电压输出性能测试；
图13[PAN]//[PANI/PVP]柔性Janus纳米纤维膜的疲劳测试。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
参见图1～图13，实施例1，本实施例一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料，它由两股并行的纳米纤维组成，所述第一股纳米纤维由重量份比的下述材料组成：50份主压电材料和400份溶剂，所述第二股纳米纤维由重量份比的下述材料组成：2份导电材料、20电阻材料、2.5份掺杂剂、5份氧化剂和120 份溶剂。
所述主压电材料为高分子聚丙烯腈PAN或高分子聚偏氟乙烯PVDF。
所述导电材料为苯胺ANI或吡咯。
所述电阻材料为高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA。
所述掺杂剂为樟脑磺酸。
所述氧化剂为过硫酸铵。
所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺DMF。
实施例1所述的一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料的其制备方法包括以下步骤：
1)将50份主压电材料高分子聚丙烯腈PAN或高分子聚偏氟乙烯PVDF在磁力搅拌的条件下加入400份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF中，继续搅拌12h，即为第一纺丝液；所述第一纺丝液为构成第一股纳米纤维的原料；
2)将2份苯胺ANI或吡咯和2.5份掺杂剂樟脑磺酸溶于60份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF中；
3)在步骤2)获得的溶液中加入20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP 或PAN或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，室温下搅拌均匀，置于4℃条件下静置 2h，得到溶液一；
4)将5份氧化剂过硫酸铵溶于60份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF中，得到溶液二；
5)将溶液二在磁力搅拌条件下注入溶液一，继续磁力搅拌2h，置于4℃条件下静置，使之反应24h，即为第二纺丝液；所述第二纺丝液为构成第二股纳米纤维的原料；
6)将第一纺丝液和第二纺丝液分别注入并行静电纺丝装置中，铝箔做接收装置，进行纺丝，即可获得集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料；环境温度： 15～20℃，环境湿度：30％～50％，固化距离为12-20cm，电压为20-30kV。
由上述可知，利用导电材料和电阻材料构筑纳米电阻网络，主压电材料作为功能材料，实现柔性Janus纳米纤维实现集成式压电传感材料的构筑。并通过简单的封装工艺，制备出用于压电传感的柔性Janus纳米纤维膜材料，并对其压电输出性能进行了系统的研究和评估。结果表明，利用惠斯通电桥原理，柔性集成式Janus纳米纤维压电传感材料在压力作用下可以直接产生并输出电压信号，证实了主压电材料和纳米电阻网络的Janus纳米纤维压电传感材料构筑成功。
而且Janus纳米纤维集成结构，增大了主压电材料和纳米电阻网络的接触面积，提高了材料的压电输出性能。如图6所示，压力为0.5N时，时，Janus纳米纤维膜(聚苯胺含量为50％)的电压输出可达1V。如图7所示，在压力分别为0.1N、0.2N、0.5N、0.8N、1N时，输出电压随着压力的增大而增大，分别达到了0.3V、0.5V、1V、1.5V、2V，可得Janus纳米纤维膜的灵敏度为1.88V/N (图8)。同时，提高了Janus纳米纤维膜的响应时间(60ms)和恢复时间(30ms)，如图9所示。
同时，研究了不同受力面积、工作面积和膜厚度对材料的压电输出性能的影响。如图10所示，随着工作面积从1cm2增加到4cm2，输出电压从0.25V左右增加到1V。如图11所示，随着Janus纳米纤维膜面积从4×1cm2增加到4 ×4cm2，输出电压呈现出先增加后减小的趋势，膜面积在4×2cm2展现出了最好的性能，输出电压达到了1V。图12所示，随着Janus纳米纤维膜厚度从50 μm增加到200μm，输出电压呈现出减小的趋势，膜厚度在50μm时，输出电压达到了1V。从图13可以看出，即使经过3000次循环，输出电压仍然稳定在 1V。
因此，柔性Janus纳米纤维压电传感材料具有高的压电输出性能，有望在纳米发电机、可穿戴和便携式电子等领域实现应用。
实施例2，本实施例一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料，它由两股并行的纳米纤维组成，所述第一股纳米纤维由重量份比的下述材料组成：第一股纳米纤维由5份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400 份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由4份导电材料苯胺ANI 或吡咯、20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、 5份掺杂剂樟脑磺酸、10份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF 组成。
所述辅助压电材料为钛酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物。
所述主压电材料为高分子聚丙烯腈PAN或高分子聚偏氟乙烯PVDF。
所述导电材料为苯胺ANI或吡咯。
所述电阻材料为高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA。
所述掺杂剂为樟脑磺酸。
所述氧化剂为过硫酸铵。
所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺DMF。
实施例2所述的一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料的其制备方法包括以下步骤：
1)将5份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料高分子聚丙烯腈PAN或高分子聚偏氟乙烯PVDF 在磁力搅拌的条件下加入400份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF中，继续搅拌12h，即为第一纺丝液；所述第一纺丝液为构成第一股纳米纤维的原料；
2)将4份苯胺ANI或吡咯和5份掺杂剂樟脑磺酸溶于60份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF中；
3)在步骤2)获得的溶液中加入20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP 或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA，室温下搅拌均匀，置于4℃条件下静置2h，得到溶液一；
4)将10份氧化剂过硫酸铵溶于60份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF中，得到溶液二；
5)将溶液二在磁力搅拌条件下注入溶液一，继续磁力搅拌2h，置于4℃条件下静置，使之反应24h，即为第二纺丝液；所述第二纺丝液为构成第二股纳米纤维的原料；
6)将第一纺丝液和第二纺丝液分别注入并行静电纺丝装置中，铝箔做接收装置，进行纺丝，即可获得集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料；环境温度： 15～20℃，环境湿度：30％～50％，固化距离为12-20cm，电压为20-30kV。
实施例3，本实施例3一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例3的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由5份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂N,N- 二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由6份导电材料苯胺ANI或吡咯、20 份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、7.5份掺杂剂樟脑磺酸、15份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例4，本实施例4一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例4的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由5份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂N,N- 二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由8份导电材料苯胺ANI或吡咯、20 份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、10份掺杂剂樟脑磺酸、20份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例5，本实施例5一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例5的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由5份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂N,N- 二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由16份导电材料苯胺ANI或吡咯、20 份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、20份掺杂剂樟脑磺酸、40份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例6，本实施例6一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例6的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由10份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂N,N- 二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由2份导电材料苯胺ANI或吡咯、20 份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、2.5份掺杂剂樟脑磺酸、5份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例7，本实施例7一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例7的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由10份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂N,N- 二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由4份导电材料苯胺ANI或吡咯、20 份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、5份掺杂剂樟脑磺酸、10份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例8，本实施例8一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例8的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由10份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂N,N- 二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由6份导电材料苯胺ANI或吡咯、20 份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、7.5份掺杂剂樟脑磺酸、15份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例9，本实施例9一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例9的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由10份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂N,N- 二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由8份导电材料苯胺ANI或吡咯、20 份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、10份掺杂剂樟脑磺酸、20份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例10，本实施例10一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例10的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由10份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由10份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、12.5份掺杂剂樟脑磺酸、25份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例11，本实施例11一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例11的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由10份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由14份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、17.5份掺杂剂樟脑磺酸、35份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例12，本实施例12一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例12的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由10份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由16份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、20份掺杂剂樟脑磺酸、40份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例13，本实施例13一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例13的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由15份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由2份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、2.5份掺杂剂樟脑磺酸、5份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例14，本实施例14一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例14的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由15份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由4份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或1聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、5份掺杂剂樟脑磺酸、10份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例15，本实施例15一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例15的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由15份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由6份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、7.5份掺杂剂樟脑磺酸、15份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例16，本实施例16一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例16的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由15份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由12份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、15份掺杂剂樟脑磺酸、30份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例17，本实施例17一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例17的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由15份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由14份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、17.5份掺杂剂樟脑磺酸、35份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例18，本实施例18一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例18的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由15份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由16份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、20份掺杂剂樟脑磺酸、40份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例19，本实施例19一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例19的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由20份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由2份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、2.5份掺杂剂樟脑磺酸、5份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例20，本实施例20一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例20的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由20份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由4份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、5份掺杂剂樟脑磺酸、10份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例21，本实施例21一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例21的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由20份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由10份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、12.5份掺杂剂樟脑磺酸、25份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例22，本实施例22一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例22的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由20份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由12份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、15份掺杂剂樟脑磺酸、30份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例23，本实施例23一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例23的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由20份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由14份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、17.5份掺杂剂樟脑磺酸、35份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例24，本实施例24一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例24的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由20份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由16份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、20份掺杂剂樟脑磺酸、40份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例25，本实施例25一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例25的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由25份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由4份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、5份掺杂剂樟脑磺酸、10份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例26，本实施例26一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例26的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由25份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由8份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、10份掺杂剂樟脑磺酸、20份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例27，本实施例27一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例27的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由25份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由10份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、12.5份掺杂剂樟脑磺酸、25份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例28，本实施例28一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例28的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由25份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由12份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、15份掺杂剂樟脑磺酸、30份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例29，本实施例29一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例29的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由25份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由14份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、17.5份掺杂剂樟脑磺酸、35份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例30，本实施例30一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例30的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由25份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由16份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、20份掺杂剂樟脑磺酸、40份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例31，本实施例31一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例31的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由30份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由2份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、2.5份掺杂剂樟脑磺酸、5份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例32，本实施例32一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例32的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由30份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由4份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、5份掺杂剂樟脑磺酸、10份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例33，本实施例33一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例33的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由30份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由6份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、7.5份掺杂剂樟脑磺酸、15份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例34，本实施例34一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例34的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由30份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由8份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、10份掺杂剂樟脑磺酸、20份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例35，本实施例35一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例35的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由30份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由10份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、12.5份掺杂剂樟脑磺酸、25份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例36，本实施例36一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例36的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由30份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由14份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、17.5份掺杂剂樟脑磺酸、35份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例37，本实施例37一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例37的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由30份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由16份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、20份掺杂剂樟脑磺酸、40份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例38，本实施例38一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例38的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由35份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由2份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、2.5份掺杂剂樟脑磺酸、5份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例39，本实施例39一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例39的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由35份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由4份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、5份掺杂剂樟脑磺酸、10份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例40，本实施例40一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例40的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由35份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由6份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、7.5份掺杂剂樟脑磺酸、15份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例41，本实施例41一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例41的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由35份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由8份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、10份掺杂剂樟脑磺酸、20份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例42，本实施例42一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例42的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由35份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由10份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、12.5份掺杂剂樟脑磺酸、25份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例43，本实施例43一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例43的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由35份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由14份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、17.5份掺杂剂樟脑磺酸、35份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
实施例44，本实施例44一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料与实施例2采用的辅助压电材料、主压电材料、导电材料、电阻材料、掺杂剂、氧化剂和溶剂相同，本实施例44的制备方法与实施例2的制备方法也相同，不同之处在于，上述各组分材料的重量份比不同，各组分材料的重量份比为：第一股纳米纤维由35份辅助压电材料碳酸钡BaTiO3或氧化锌ZnO或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物、50份主压电材料聚丙烯腈PAN或聚偏氟乙烯PVDF和400份溶剂 N,N-二甲基甲酰胺DMF组成，第二股纳米纤维由16份导电材料苯胺ANI或吡咯、 20份电阻材料高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、20份掺杂剂樟脑磺酸、40份氧化剂过硫酸铵和120份溶剂N,N-二甲基甲酰胺DMF组成。
本发明不局限于本具体实施方式，对于本领域技术人员来说，不经过创造性劳动的简单复制和改进均属于本发明权利要求所保护的范围。

Claims (4)

1.一种集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料，其特征是：它由两股并行的纳米纤维组成，所述第一股纳米纤维由重量份比的下述材料组成：50份主压电材料和400份溶剂，所述第二股纳米纤维由重量份比的下述材料组成：2份～16份导电材料、20份电阻材料、2.5份～20份掺杂剂、5份～40份氧化剂和120份溶剂；
所述第一股纳米纤维能够添加辅助压电材料，第一股纳米纤维由重量份比的下述材料组成：0份～35份辅助压电材料、50份主压电材料和400份溶剂，辅助压电材料不包括0份；
所述掺杂剂为樟脑磺酸；
所述辅助压电材料为压电陶瓷纳米颗粒，包括钛酸钡或氧化锌或锆钛酸铅或压电陶瓷颗粒的复合物；
所述主压电材料为压电高分子材料，包括高分子聚丙烯腈PAN、高分子聚偏氟乙烯PVDF及其复合物；
所述导电材料为导电聚合物聚苯胺PANI、聚吡咯、聚噻吩或金属纳米颗粒与导电聚合物的复合物；
所述电阻材料为高分子聚乙烯吡咯烷酮PVP或聚甲基丙烯酸甲酯PMMA。
2.如权利要求1所述的集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料，其特征是：所述氧化剂为过硫酸铵或三氯化铁。
3.如权利要求1所述的集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料，其特征是：所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺DMF或氯仿。
4.一种如权利要求1所述的集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料的制备方法，其特征是：包括以下步骤：
1）将主压电材料和辅助压电材料在磁力搅拌的条件下加入溶剂中，继续搅拌12h，即为第一纺丝液；所述第一纺丝液为构成第一股纳米纤维的原料；
2）将导电材料和掺杂剂溶于溶剂中；
3）在步骤2）获得的溶液中加入电阻材料，室温下搅拌均匀，置于4℃条件下静置2h，得到溶液一；
4）将氧化剂溶于溶剂中，得到溶液二；
5）将溶液二在磁力搅拌条件下注入溶液一，继续磁力搅拌2h，置于 4 ℃条件下静置，使之反应24h，即为第二纺丝液；所述第二纺丝液为构成第二股纳米纤维的原料；
6）将第一纺丝液和第二纺丝液分别注入并行静电纺丝装置中，铝箔做接收装置，进行纺丝，即可获得集成式柔性Janus纳米纤维压电传感材料；环境温度：15~20 ℃，环境湿度：30%~50%，固化距离为12-20 cm，电压为20-30kV。
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