KR20180038250A - Piezo-electric nano-generating wearing element using fiber - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 나노 발전 웨어 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a nano-power generation wear element, and more particularly, to a piezoelectric nano-power generation wear element using a fiber yarn.
에너지 자원이 고갈됨에 따라 기존의 에너지 자원을 대체할 수 있는 여러 가지 에너지 생성 방법들이 제안되고 있다. 최근에는 일상생활에서 활용 가능한 에너지를 회수하여 이를 발전 및 저장하기 위한 에너지 하베스팅(energy harvesting) 기술이 활발히 연구되고 있다.As energy resources become depleted, various energy generation methods that replace existing energy resources have been proposed. In recent years, energy harvesting technology for recovering energy from daily life and for developing and storing it has been actively studied.
에너지 하베스팅 기술은 빛, 열, 진동, 압력, 마찰 등과 같이 일상생활에서 얻을 수 있는 다양한 형태의 에너지를 모아서, 사용 가능한 전기 에너지로 변환하는 기술이다. 예를 들어, 최근에는 일상적으로 착용할 수 있는 웨어러블 소재를 제작하는 직물(textile)에 대해, 압전(piezo-electric) 효과, 마찰전기(tribo-electric) 효과, 초전기(pyro-electric) 효과 등을 이용하여 전기 에너지를 생성하는 기술들이 연구되고 있다.Energy harvesting technology is a technology that collects various types of energy that can be obtained in everyday life such as light, heat, vibration, pressure, friction, etc. and converts it into usable electric energy. For example, in recent years, there has been a growing interest in textile, which produces wearable materials that can be worn on a daily basis, such as a piezo-electric effect, a tribo-electric effect, a pyro-electric effect Are used to generate electric energy.
그러나 종래의 2차원 형태의 직물 기반의 에너지 하베스팅 소자는, 제작된 이후 의복에 부착되는 형태로 구성되기 때문에, 부피가 크며 섬유 본연의 유연함과 편안함을 기대하기 어려운 문제점이 있다. 또한, 직물 기반의 에너지 하베스팅 소자에 적용되는 활성 물질의 하베스팅 출력 및 에너지 효율이 제한되는 한계가 있다.However, since the conventional two-dimensional fabric-based energy harvesting device is formed in a form attached to clothing after it is manufactured, there is a problem that it is bulky and it is difficult to expect flexibility and comfort inherent in the fiber. There is also a limit to limit the harvesting power and energy efficiency of the active material applied to the fabric-based energy harvesting device.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 압전 효과를 이용한 발전 웨어 소자의 부피를 소형화하면서도 발전 효율을 향상시키며 다방면으로 응용 가능한, 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자를 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a piezoelectric nano-power generation wear device using a fiber yarn, which can be applied in various fields while improving the power generation efficiency while reducing the volume of the power generation device using the piezoelectric effect.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면은 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자를 제공한다. 상기 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자는, 제1 도전성 섬유, 외부 회로를 통해 상기 제1 도전성 섬유에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 도전성 섬유와 혼교(interweave)되는 제2 도전성 섬유, 및 상기 제1 도전성 섬유의 표면으로부터 방사 방향으로 연장되고, 인가되는 압력에 따른 변형에 의해 전기 에너지를 생성하는 복수의 제1 압전 나노와이어들을 포함한다. 상기 제1 압전 나노와이어들은 각각의 표면으로부터 방사 방향으로 더 연장되는 서브와이어구조를 가진다.In order to solve the above problems, one aspect of the present invention provides a piezoelectric nano-power generation wear device using a fiber yarn. A piezoelectric nano-power generation wear device using the fiber yarn includes a first conductive fiber, a second conductive fiber electrically connected to the first conductive fiber through an external circuit, and interweaving with the first conductive fiber, And a plurality of first piezoelectric nanowires extending in a radial direction from the surface of the first conductive fiber and generating electrical energy by deformation depending on an applied pressure. The first piezoelectric nanowires have a subwire structure extending radially from each surface.
상기 제1 압전 나노와이어들의 표면에는 기체 센싱을 위한 나노입자들이 코팅될 수 있다.The surfaces of the first piezoelectric nanowires may be coated with nanoparticles for gas sensing.
상기 나노입자들은 TiO2 및 ZnO 중에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.The nanoparticles may include any one selected from TiO 2 and ZnO.
상기 서브와이어구조는, 면, 기둥 및 니들 형상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The subwire structure may include at least one of a surface, a column, and a needle shape.
상기 제2 도전성 섬유의 표면으로부터 방사 방향으로 연장되고, 상기 제2 도전성 섬유에 전기 에너지를 제공하는 복수의 제2 압전 나노와이어들을 더 포함할 수 있다.And a plurality of second piezoelectric nanowires extending in a radial direction from a surface of the second conductive fiber and providing electrical energy to the second conductive fiber.
상기 제1 도전성 섬유 및 제2 도전성 섬유는, 상기 제1 압전 나노와이어들 및 제2 압전 나노와이어들이 서로 교차되도록 혼교될 수 있다.The first conductive fiber and the second conductive fiber may be mixed to cross the first piezoelectric nanowires and the second piezoelectric nanowires.
본 발명에 따르면, 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자가 서로 혼교되고 외부 회로를 통해 전기적으로 연결되는 도전성 섬유를 포함하되, 적어도 하나의 도전성 섬유는 표면으로부터 방사 방향으로 연장되면서, 각각의 표면으로부터 방사 방향으로 더 연장되는 서브와이어구조를 갖는 복수의 제1 압전 나노와이어들을 포함함으로써, 1차원의 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자를 소형 크기로 구현할 수 있고, 나노와이어의 표면적을 증가시켜 압전 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, there is provided a piezoelectric / electrostrictive device comprising a conductive fiber in which a piezoelectric nano generation wear element using a fiber yarn is blended with each other and electrically connected through an external circuit, wherein at least one conductive fiber extends from a surface By including a plurality of first piezoelectric nanowires having a subwire structure that extends further in the radial direction, it is possible to realize a piezoelectric nanoware device using a one-dimensional fiber yarn in a small size and to increase the surface area of the nanowire, The efficiency can be improved.
또한, 서브와이어 구조를 갖는 나노와이어들의 표면에는 기체 센싱을 위한 나노입자들이 코팅됨으로써, 일상생활에서 노출될 수 있는 이산화탄소 및 질소 산화물의 오염성 기체들을 용이하게 센싱할 수 있다.Further, nanoparticles for sensing gas are coated on the surfaces of the nanowires having a subwire structure, so that the polluting gases of carbon dioxide and nitrogen oxide, which can be exposed in daily life, can be easily sensed.
또한, 혼교되는 도전성 섬유들의 표면에 각각, 나노입자들이 코팅된 서브와이어 구조를 갖는 나노와이어들이 배치됨으로써, 나노 발전 웨어 소자의 압전 효율을 증가시킬 수 있고, 그에 따라 보다 효과적으로 오염성 기체들을 센싱할 수 있다.In addition, by arranging the nanowires having the sub-wire structure coated with the nanoparticles on the surfaces of the conductive fibers to be hybridized, it is possible to increase the piezoelectric efficiency of the nanoware fabric element and thereby to more effectively detect the contaminated gases have.
다만, 발명의 효과는 상기에서 언급한 효과로 제한되지 아니하며, 언급되지 않은 또 다른 효과들을 하기의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자에 포함되는 섬유원사를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자에서 서로 혼교된 섬유원사를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자에 의해 구현되는 직물의 예를 도시한 평면도이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자의 동작 원리를 도시한 단면도들이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자의 압전 나노와이어들을 도시한 SEM(scanning electron microscope) 이미지들이다.
도 7a 내지 도 7d는 수열 합성법에 의해 도전성 섬유에 성장된 ZnO 나노와이어를 도시한 SEM 이미지들이다.
도 8a 내지 도 8d는 PEI 용액을 이용하여 수열 합성법에 의해 도전성 섬유에 성장된 ZnO 나노와이어를 도시한 SEM 이미지들이다.
도 9a 및 도 9b는 드롭 캐스팅에 의해 ZnO 나노입자들이 코팅된 ZnO 나노와이어를 도시한 SEM 이미지들이다.1 is a perspective view illustrating a fiber yarn included in a piezoelectric nano-power generation wearable device using a fiber yarn according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating fiber yarns blended together in a piezoelectric nano-power generation wearable device using a fiber yarn according to an embodiment of the present invention.
3 is a plan view showing an example of a fabric implemented by a piezoelectric nano-power generation wear device using a fiber yarn according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 4A to 4D are cross-sectional views illustrating an operation principle of a piezoelectric nano-power generation wear element using a fiber yarn according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 5 and 6 are scanning electron microscope (SEM) images showing piezoelectric nanowires of a piezoelectric nano-power generation device using a fiber yarn according to an embodiment of the present invention.
7A to 7D are SEM images showing ZnO nanowires grown on conductive fibers by hydrothermal synthesis.
8A to 8D are SEM images showing ZnO nanowires grown on conductive fibers by hydrothermal synthesis using a PEI solution.
9A and 9B are SEM images showing ZnO nanowires coated with ZnO nanoparticles by drop casting.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자에 포함되는 섬유원사를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a fiber yarn included in a piezoelectric nano-power generation wearable device using a fiber yarn according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자는, 외부 회로를 통해 전기적으로 연결되는 1차원 형태의 섬유원사(10)들을 포함한다. 섬유원사(10)는 도전성 섬유(11) 및 복수의 압전 나노와이어들(13)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a piezoelectric nano-power generation wear device using a fiber yarn according to the present embodiment includes a one-dimensional
도전성 섬유(11)는, 스테인리스 스틸(stainless steel), Ag, Ni, Cr, Cu, Au, Al, Ti, 카본 등의 재질을 포함하는 필라멘트로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도전성 섬유(11)는 SUS 필라멘트일 수 있다.The
압전 나노와이어들(13)은 도전성 섬유(11)의 표면으로부터 방사 방향으로 연장될 수 있다. 압전 나노와이어들(13)은 외부로부터 인가되는 압력에 의해 변형됨에 따라, 전기 에너지를 생성하도록 구성될 수 있다. 압전 나노와이어들(13)은 도전성 섬유(11)의 표면 상에 직접 배치되며, 후술하는 압전 효과에 의해 생성된 전기 에너지를 도전성 섬유(11)에 직접 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 압전 나노와이어들(13)의 압전 원리는, 후술하는 도 4a 내지 도 4d를 참조하여 상세히 설명한다.The
본 실시예에서 압전 나노와이어들(13)은 각각의 표면으로부터 방사 방향으로 더 연장되는 서브와이어구조(13a)를 가진다. 서브와이어구조(13a)는 면 형상, 기둥 형상 및 니들(needle) 형상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 서브와이어구조(13a)가 면 형상을 포함하는 경우, 압전 나노와이어들(13)은 플레이크(flake) 형상을 갖도록 구성될 수도 있다. 도 1에서는, 기둥 형상을 갖는 서브와이어구조(13a)가 예시적으로 도시되었다.In this embodiment, the
본 실시예에서, 압전 나노 발전 웨어 소자는 복수의 도전성 섬유(11)가 서로 혼교(interweave)될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전성 섬유와 제2 도전성 섬유가 서로 혼교되며, 제1 도전성 섬유 및 제2 도전성 섬유는 외부 회로를 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 도전성 섬유(11)의 압전 나노와이어들(13)은 제2 도전성 섬유 또는 인접하는 다른 섬유를 통해 외부로부터의 압력을 전달받아 변형되어 전기 에너지를 생성하도록 구성될 수 있으며, 이렇게 생성된 전기 에너지는 제1 도전성 섬유에 전기적으로 연결되는 외부 회로에 제공될 수 있다.In this embodiment, the plurality of
압전 나노와이어들(13)의 표면에는 기체 센싱을 위한 나노입자들이 코팅될 수 있다. 예를 들어, 기체 센싱을 위한 나노입자들은 압전 나노와이어들(13)의 표면 및 그의 서브와이어구조(13a)의 표면 상에 분포될 수 있다. 나노입자들은 예를 들어, TiO2, ZnO 등을 포함할 수 있다. 상기 나노입자들을 사용하여 코팅되는 기체는 CO2, NOx 등의 오염성 물질을 포함할 수 있다.The surface of the
예를 들어, 압전 나노와이어들(13)의 표면에 TiO2를 포함한 나노입자가 코팅되는 경우, 센싱 전극용 섬유원사 및 고체전해질 필라멘트가 섬유원사(10)와 함께 혼교됨에 따라, 압전 나노 발전 웨어 소자가 이산화탄소의 농도를 감지하도록 구성될 수 있다. 또는, 예를 들어, 압전 나노와이어들(13)의 표면에 ZnO를 포함한 나노입자가 코팅되는 경우, 센싱 전극용 섬유원사 및 고체전해질 필라멘트가 섬유원사(10)와 함께 혼교됨에 따라, 압전 나노 발전 웨어 소자가 질소 산화물(NOx)의 농도를 감지하도록 구성될 수 있다.For example, when the surface of the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자에서 서로 혼교된 섬유원사를 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자에 의해 구현되는 직물의 예를 도시한 평면도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating fiber yarns blended together in a piezoelectric nano-power generation wearable device using a fiber yarn according to an embodiment of the present invention. 3 is a plan view showing an example of a fabric implemented by a piezoelectric nano-power generation wear device using a fiber yarn according to an embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자는, 2차원 직물로 직조되는 제1 섬유원사(10) 및 제2 섬유원사(20)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 섬유원사(10)의 제1 도전성 섬유(11)는 제2 섬유원사(20)의 제2 도전성 섬유(21)와 혼교될 수 있다. 이때, 제1 도전성 섬유(11)의 표면 상에는 방사 방향으로 연장되는 제1 압전 나노와이어들(13)이 배치되고, 제2 도전성 섬유(21)의 표면 상에는 방사 방향으로 연장되는 제2 압전 나노와이어들(23)이 배치될 수 있다. 제1 및 제2 압전 나노와이어들(13, 23)은 각각의 표면으로부터 방사 방향으로부터 더 연장되는 서브와이어구조를 가질 수 있다. 이때, 제1 도전성 섬유(11) 및 제2 도전성 섬유(21)가 혼교됨에 따라, 제1 압전 나노와이어들(13) 및 제2 압전 나노와이어들(23)이 서로 교차될 수 있다. 예를 들어, 제1 압전 나노와이어들(13)의 사이에 제2 압전 나노와이어들(23)이 배치될 수 있다. 이로 인해, 외부로부터 제1 섬유원사(10) 및 제2 섬유원사(20)에 압력이 가해지는 경우, 제1 압전 나노와이어들(13) 및 제2 압전 나노와이어들(23)이 동시에 변형됨으로써, 압전 나노 웨어 소자의 압전 효율이 향상될 수 있다.2 and 3, a piezoelectric nano-power generation wear device using the fiber yarn according to the present embodiment may include a
제1 및 제2 압전 나노와이어들(13, 23)의 표면에 각각, 기체 센싱을 위한 나노입자들이 코팅되는 경우, 기체 센싱을 위한 나노입자의 분포 면적이 크게 확대될 수 있고, 그에 따라 센싱되는 기체 농도의 정밀도를 증가시킬 수 있다. 일예로, 의류 또는 차량용 시트 외피의 일부로서, 서로 혼교되는 제1 및 제2 섬유원사들(10, 20)의 직조된 직물이 사용되는 경우, 소형화된 압전 나노 웨어 소자를 이용하여 대기 중의 이산화탄소 농도를 감지하거나, 차량 실내의 이산화탄소 또는 질소 산화물 농도를 감지할 수 있다. 이 경우, 제1 도전성 섬유(11) 및 제2 도전성 섬유(21)는 예를 들어, 외부 회로로서, 스마트 워치 등과 같은 웨어러블 장치 또는 차량 센터페시아(center fascia) 전자장치에 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 장치들은 제1 도전성 섬유(11) 및 제2 도전성 섬유(21)를 통해 제공되는 전류 또는 전압의 크기에 따라 상기 감지된 오염성 물질의 농도를 표시하도록 구성될 수 있다.When the nanoparticles for gas sensing are respectively coated on the surfaces of the first and second
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자의 동작 원리를 도시한 단면도들이다.FIGS. 4A to 4D are cross-sectional views illustrating an operation principle of a piezoelectric nano-power generation wear element using a fiber yarn according to an embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4d에서는 설명의 편의를 위해, 서브와이어구조를 가진 나노와이어들(13)이 제1 도전성 섬유(11)의 표면에만 배치되는 것으로 도시되었다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 서로 혼교되는 제1 도전성 섬유(11)와 제2 도전성 섬유(21)에 대해 외부로부터 압력이 제공되는 경우, 압전 나노와이어들(13)이 변형됨에 따라, 제1 도전성 섬유(11) 및 제2 도전성 섬유(21)를 통해 전기적 회로가 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 도전성 섬유(11)는 양 전극으로, 제2 도전성 섬유(21)는 음 전극으로 동작할 수 있다.4A to 4D,
도 4c 및 도 4d를 참조하면, 외부로부터 인가된 압력이 제거되어 압전 나노와이어들(13)이 원래의 형상으로 회복되는 경우에는, 압전 나노와이어들(13)이 배치된 제1 도전성 섬유(11)로부터 외부 회로를 통해 제2 도전성 섬유(21)로 전자들이 이동하여 일시적으로 전기 회로가 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 도전성 섬유(11)는 음 전극으로, 제2 도전성 섬유(21)는 양 전극으로 동작할 수 있다.4C and 4D, when the externally applied pressure is removed and the
도면에서는 생략되었으나, 제1 도전성 섬유(11)뿐만 아니라, 제2 도전성 섬유(21)에도 서브와이어구조를 갖는 압전 나노와이어들이 더 배치됨으로써, 어느 하나의 도전성 섬유(11)에만 압전 나노와이어들이 배치되는 경우에 비해, 혼교되는 도전성 섬유들 간의 압력이 보다 잘 전달될 수 있으며, 그로 인해 압전 나노 발전 웨어 소자의 압전 효율이 향상될 수 있다.Although not shown in the drawing, the piezoelectric nanowires having a sub-wire structure are further disposed in the second
이하에서는, 도전성 섬유 및 압전 나노와이어들을 포함하는 섬유원사의 제조방법을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a fiber yarn including conductive fibers and piezoelectric nanowires will be described in detail.
섬유원사의 제조방법Method of manufacturing fiber yarn
본 발명의 실시예에 따른 압전 나노 발전 웨어 소자에 사용될 수 있는 섬유원사의 제조방법은, 도전성 섬유의 표면 상에 촉매 박막을 코팅하는 단계(S10), 상기 촉매 박막이 코팅된 도전성 섬유를 수열 합성하여 1차 나노와이어들을 성장시키는 단계(S20), 상기 1차 나노와이어들이 성장된 도전성 섬유의 표면에 촉매 박막을 코팅하는 단계(S30), 및 상기 1차 나노와이어들이 성장된 도전성 섬유를 수열 합성하여 2차 서브와이어들을 성장시키는 단계(S40)를 포함한다. 상기 제조방법은, 상기 2차 서브와이어들이 성장된 도전성 섬유를 나노입자로 코팅하는 단계(S50)를 더 포함할 수 있다.A method of fabricating a fiber yarn that can be used in a piezoelectric nano-power generation wearable device according to an embodiment of the present invention includes the steps of coating a catalyst thin film on a surface of a conductive fiber (S10), hydrothermally synthesizing the conductive fiber coated with the catalyst thin film (S30) of coating the catalyst thin film on the surface of the conductive fibers on which the primary nanowires have been grown, and growing the conductive fibers on which the primary nanowires are grown by hydrothermally synthesizing And growing secondary sub wires (S40). The manufacturing method may further include a step (S50) of coating the conductive fibers on which the secondary sub wires are grown with nanoparticles.
단계 S10에서는, 도전성 섬유의 표면 상에 촉매 박막을 코팅할 수 있다. 도전성 섬유는 스테인리스 스틸, Ag, Ni, Cr, Cu, Au, Al, Ti, 카본 등의 재질을 포함하는 필라멘트를 포함할 수 있다. 박막 코팅을 위한 촉매는 ZnO 및 TiO2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 촉매로서 ZnO가 사용되는 경우, 촉매 코팅을 위한 용액으로서, 질산아연6수화물(zinc nitrate hexahydrate), 아세트산아연탈수화물(zinc acetate dehydrate), HMTA(hexamethylenetetramine), 수산화암모늄(ammonium hydroxide), 에탄올(ethanol) 등의 용액이 사용될 수 있다. 또한, 촉매로서 TiO2가 사용되는 경우, 촉매 코팅을 위한 용액으로서, 사염화티타늄(TiCl4), 에탄올(ethanol) 등의 용액이 사용될 수 있다.In step S10, the catalyst thin film may be coated on the surface of the conductive fiber. The conductive fiber may include a filament including a material such as stainless steel, Ag, Ni, Cr, Cu, Au, Al, Ti, Catalyst for the thin film coating may include at least one of ZnO and TiO 2. For example, when ZnO is used as the catalyst, zinc nitrate hexahydrate, zinc acetate dehydrate, hexamethylenetetramine (HMTA), ammonium hydroxide, , Ethanol, etc. may be used. Further, when TiO 2 is used as the catalyst, a solution such as titanium tetrachloride (TiCl 4 ), ethanol or the like may be used as a solution for the catalyst coating.
일예로, 아세트산아연 분말을 에탄올에 혼합한 용액이 사용될 수 있다. 이때, 분말 대 에탄올의 몰랄 농도는 에탄올 500 mL 기준으로 아세트산아연 분말 5 mM 내지 50 mM의 농도 범위로 조절하여 촉매 특성을 조절할 수 있으며, 60℃ 내지 95℃의 온도에서 최소 30 분 내지 최대 12 시간까지 교반될 수 있다. 이러한 교반 온도 및 교반 시간의 범위를 벗어날 경우, 촉매로 코팅하기 전에 용액의 부분적 결정화 및 응집(aggregation)이 발생되는 문제가 있으며, 촉매를 균일하게 코팅하는 데에 영향을 미칠 수 있다.For example, a solution in which zinc acetate powder is mixed with ethanol may be used. At this time, the molar concentration of the powder to ethanol may be adjusted to a concentration range of 5 mM to 50 mM of zinc acetate powder based on 500 mL of ethanol, and the catalyst characteristics may be controlled by controlling the catalyst properties at a temperature of 60 ° C to 95 ° C for at least 30 minutes to 12 hours Lt; / RTI > Outside the range of agitation temperature and agitation time, partial crystallization and aggregation of the solution occurs before coating with the catalyst, which can affect the uniform coating of the catalyst.
촉매 용액의 코팅은, 담금 코팅(dip coating)으로 수행될 수 있다. 이때, 도전성 필라멘트를 촉매 용액에 담근 후 인출하는 속도는 1 mm/s 내지 7 mm/s 일 수 있다. 인출 속도가 1 mm/s 미만이거나 7 mm/s를 초과하는 경우 코팅되는 촉매의 두께에 부분적으로 오차가 발생하여 균일한 코팅 두께를 유지하지 못하는 문제가 있다. 또한, 도전성 필라멘트를 촉매 용액으로부터 인출한 뒤 소결시키는 시간은 5 분 내지 30 분일 수 있다. 소결 시간이 5분 이상일 때에 고분자 잔류물(residue)이 제거되며 ZnO의 결정화를 이룰 수 있으나, 소결 시간이 30분을 초과하는 경우에는 도전성 필라멘트가 손상될 수 있는 문제가 있다. 촉매 용액으로부터 인출된 도전성 필라멘트를 소결시키는 온도는 산화아연의 결정화가 이루어질 수 있는 100℃ 이상이어야 한다. 도전성 필라멘트를 촉매 용액에 담금 및 인출을 반복하는 횟수를 증가시킬수록 코팅되는 촉매의 두께가 증가하고 촉매의 결정성 또한 증가하게 된다.The coating of the catalyst solution can be carried out by dip coating. At this time, the rate of withdrawing the conductive filament after immersing the conductive filament in the catalyst solution may be 1 mm / s to 7 mm / s. When the drawing speed is less than 1 mm / s or more than 7 mm / s, there is a problem that the thickness of the coated catalyst is not uniform due to a partial error. Further, the time for drawing the conductive filament from the catalyst solution and then sintering may be from 5 minutes to 30 minutes. When the sintering time is longer than 5 minutes, polymer residues are removed and crystallization of ZnO can be achieved. However, if the sintering time exceeds 30 minutes, the conductive filament may be damaged. The temperature at which the conductive filament drawn from the catalyst solution is sintered should be at least 100 ° C at which crystallization of zinc oxide can be achieved. As the number of repetition of immersing and drawing the conductive filament into the catalyst solution is increased, the thickness of the coated catalyst increases and the crystallinity of the catalyst also increases.
단계 S20에서는, 촉매 박막이 코팅된 도전성 섬유를 수열 합성하여 1차 나노와이어들을 성장시킬 수 있다. 촉매 박막이 코팅된 도전성 섬유는 합성 용액 내의 홀더에 의해 고정되고, 컨벡션 오븐(convection oven) 내에서 상승된 온도로 유지되며, 이에 따라 1차 나노와이어들이 성장될 수 있다. 일예로, ZnO 나노와이어를 성장시키는 경우, 합성 용액으로서 ZnN(zinc nitrate) 및 HMTA의 혼합 용액이 사용될 수 있다. 이때, 수열 합성에 참여되는 전구체들의 몰랄 농도는 성장되는 나노와이어의 밀도 및 크기(직경), 그리고 ab ratio (diameter / length ratio)에 영향을 미칠 수 있다.In step S20, the primary nanowires can be grown by hydrothermal synthesis of the conductive fibers coated with the catalyst thin film. The conductive fiber coated with the catalyst thin film is fixed by a holder in the synthesis solution and maintained at an elevated temperature in a convection oven, whereby the primary nanowires can be grown. For example, when a ZnO nanowire is grown, a mixed solution of ZnN (zinc nitrate) and HMTA may be used as a synthesis solution. At this time, the molar concentration of the precursors involved in the hydrothermal synthesis may affect the density and size (diameter) of the grown nanowires, and the ab ratio (diameter / length ratio).
본 단계에서, 도전성 섬유의 표면 상으로부터 방사 방향으로 연장되는 1차 나노와이어들의 길이는 컨벡션 오븐 내에서 성장되는 시간에 따라 증가한다. 예를 들어, 1차 나노와이어들이 컨벡션 오븐 내에서 7 시간 동안 성장되는 경우, 약 1 ㎛ 의 길이로 성장될 수 있다.In this step, the length of the primary nanowires extending radially from the surface of the conductive fiber increases with time in the convection oven. For example, if the primary nanowires are grown in a convection oven for 7 hours, they can be grown to a length of about 1 micron.
한편, 합성 용액에 PEI(polyethylenimine), 수산화암모늄, 시트르산나트륨(sodium citrate) 등에서 선택된 적어도 어느 하나가 첨가되는 경우, 1차 나노와이어의 형상이 달라질 수 있으며, 동일한 시간 동안 성장하더라도 직경이 작아지거나 길이가 수 배 이상 증가할 수 있다. 예를 들어, 도 8a 내지 도 8d의 SEM 이미지들에서는 PEI 용액을 이용하여 수열 합성법에 의해 도전성 섬유에 성장된 ZnO 나노와이어들이 도시되었다.On the other hand, when at least one selected from the group consisting of polyethylenimine (PEI), ammonium hydroxide, sodium citrate and the like is added to the synthesis solution, the shape of the primary nanowire may be varied. Even if grown for the same time, Can be increased several times or more. For example, SEM images of FIGS. 8A-8D show ZnO nanowires grown on conductive fibers by hydrothermal synthesis using a PEI solution.
단계 S30에서는, 1차 나노와이어들이 성장된 도전성 섬유의 표면에 촉매 박막을 코팅할 수 있다. 본 단계에서 촉매 박막의 코팅은, 단계 S10에서와 동일한 담금 코팅에 의해서 수행되거나, 또는 ZnO 나노입자의 드롭 캐스팅(drop-casting)에 의해 수행될 수 있다. 일예로, 드롭 캐스팅의 경우, ZnO 촉매를 코팅하기 위한 ZnO 나노입자 코팅 용액을 1차 나노와이어들이 성장된 도전성 섬유의 표면에 피펫으로 코팅한 후, 200℃ 에서 15분 동안의 열처리를 3번 내지 5번 반복하여 균일한 막을 도포시킬 수 있다. 예를 들어, 도 9a 및 도 9b의 SEM 이미지들에서는 드롭 캐스팅에 의해 ZnO 나노입자들이 코팅된 ZnO 나노와이어들이 도시되었다.In step S30, the catalyst thin film may be coated on the surface of the conductive fibers on which the primary nanowires are grown. The coating of the catalyst thin film in this step may be performed by the same dip coating as in step S10, or may be performed by drop-casting ZnO nanoparticles. For example, in the case of drop casting, a ZnO nanoparticle coating solution for coating a ZnO catalyst is coated with a pipette on the surface of the conductive fiber on which the primary nanowires are grown, followed by heat treatment at 200 ° C for 15 minutes for 3 times A uniform film can be applied repeatedly five times. For example, SEM images of FIGS. 9A and 9B show ZnO nanowires coated with ZnO nanoparticles by drop casting.
단계 S40에서는, 1차 나노와이어들이 성장된 도전성 섬유를 수열 합성하여 2차 서브와이어들을 성장시킬 수 있다. 본 단계에서는, 1차 나노와이어들의 형상을 유지한 채 1차 나노와이어들의 표면으로부터 2차 서브와이어들이 가지(branch) 구조로 성장되도록, 단계 S20에서 1차 나노와이어들을 성장시킨 전구체 용액보다 더 낮은 몰 농도를 가진 전구체 용액을 사용하는 것이 바람직하다. 만일 본 단계의 수열 합성에 사용되는 전구체 용액의 농도가 단계 S20의 수열 합성에 사용되는 전구체 용액의 농도와 같거나 큰 경우, 계층적 서브와이어구조가 적절한 형상으로 형성되지 않을 수 있으며, 이러한 나노와이어 구조는 혼교되는 다른 섬유원사의 압전 나노와이어들과 교차되지 않아 압전 나노 발전 웨어 소자의 압전 효율이 감소될 수 있는 문제가 있다.In step S40, secondary fibers may be grown by hydrothermal synthesis of the conductive fibers on which the primary nanowires are grown. In this step, the primary nanowires are grown in a branched structure from the surface of the primary nanowires while maintaining the shape of the primary nanowires, It is preferable to use a precursor solution having a molar concentration. If the concentration of the precursor solution used in the hydrothermal synthesis in this step is equal to or greater than the concentration of the precursor solution used in hydrothermal synthesis in step S20, the hierarchical subwire structure may not be formed in a proper shape, The structure does not intersect with the piezoelectric nanowires of other fiber yarns which are blended, so that the piezoelectric efficiency of the piezoelectric nano-generator can be reduced.
단계 S50에서는, 2차 서브와이어들이 성장된 도전성 섬유를 나노입자로 코팅할 수 있다. 나노입자의 재질은, 압전 나노 발전 웨어 소자에 의해 센싱하고자 하는 기체에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 압전 나노 발전 웨어 소자를 사용하여 이산화탄소를 센싱하고자 할 경우, TiO2를 포함한 나노입자가 코팅될 수 있다. 또는, 압전 나노 발전 웨어 소자를 사용하여 질소 산화물을 센싱하고자 할 경우, ZnO를 포함한 나노입자가 코팅될 수 있다. 각각의 경우, 나노입자들로 코팅되고 서브와이어구조를 갖는 압전 나노와이어들이 형성된 도전성 섬유는, 센싱 전극용 섬유원사 및 고체전해질 필라멘트와 함께 혼교될 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 섬유가 고체전해질 필라멘트를 사이에 두고 센싱 전극용 섬유원사와 혼교되도록 구성될 수 있다.In step S50, the conductive fibers on which the secondary sub-wires are grown can be coated with the nanoparticles. The material of the nanoparticles may vary depending on the gas to be sensed by the piezoelectric nanoware device. For example, nanoparticles containing TiO 2 can be coated if they want to sense carbon dioxide using piezoelectric nanoware devices. Alternatively, when sensing nitrogen oxides using piezoelectric nanoware devices, nanoparticles containing ZnO may be coated. In each case, the conductive fibers coated with the nanoparticles and formed with the piezoelectric nanowires having the subwire structure may be blended together with the fiber filaments for the sensing electrode and the solid electrolyte filaments. For example, the conductive fibers may be configured to be interwoven with the fiber yarns for the sensing electrodes through the solid electrolyte filaments.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 바람직한 제조예(example)를 제시한다. 다만, 하기의 제조예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 제조예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples for the understanding of the present invention will be given. However, the following production examples are for the purpose of helping understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following production examples.
<제조예 1>≪ Preparation Example 1 &
씨드층 형성Seed layer formation
아세트산 아연(zinc acetate) 분말 6.585 g을 에탄올 1 L에 첨가하여 교반한 아세트산 용액을 준비하였다. 이때, 용액의 교반 시간은 1 시간이고, 교반 온도는 60℃이었다.6.585 g of zinc acetate powder was added to 1 L of ethanol, and stirred solution of acetic acid was prepared. At this time, the stirring time of the solution was 1 hour, and the stirring temperature was 60 ° C.
이어서, 준비된 아세트산 용액에 도전성 섬유로서 SUS 재질의 필라멘트를 담금 코팅하였다. 이때, 인출속도는 4 mm/s, 소결 온도는 300℃, 소결 시간은 10 분, 반복 횟수는 5 번이었다.Subsequently, the prepared acetic acid solution was immersed and coated with a filament of SUS as the conductive fiber. At this time, the drawing speed was 4 mm / s, the sintering temperature was 300 ° C., the sintering time was 10 minutes, and the number of repetition was 5 times.
수열 합성으로 나노와이어 형성Nanowire formation by hydrothermal synthesis
씨드층으로 코팅된 섬유원사의 표면으로부터 1차 나노와이어로서 ZnO 나노와이어가 수열(hydro-thermal) 합성되었다. 수열 합성에는 ZnN(zinc nitrate) 50 mM 및 HMTA(hexamethylenetetramine) 25 mM의, 2:1의 몰 비율 (Molar ratio)과 1:1의 부피비 (Volume ratio)가 사용된 혼합 용액이었다. 수열 반응은 90℃ 온도로 7 시간 동안 유지되었다. 도 7a 내지 도 7d에서는 수열 합성법에 의해 도전성 섬유에 성장된 ZnO 나노와이어를 도시한 SEM 이미지들이 도시되었다.From the surface of the fiber yarn coated with the seed layer, ZnO nanowires were hydro-thermal synthesized as primary nanowires. The hydrothermal synthesis was a mixed solution of 50 mM ZnN (zinc nitrate) and 25 mM hexamethylenetetramine (HMTA) at a molar ratio of 2: 1 and a volume ratio of 1: 1. The hydrothermal reaction was maintained at 90 < 0 > C for 7 hours. 7A to 7D show SEM images showing ZnO nanowires grown on conductive fibers by hydrothermal synthesis.
서브와이어구조 형성Subwire structure formation
1차 나노와이어의 표면에 촉매를 증착시키기 위해, 피펫을 이용하여 앞서 씨드층 형성에 사용했던 아세트산 용액을 ZnO 나노와이어에 코팅한 후, 200℃ 에서 15 분 동안 열처리를 5번 반복하여 균일한 막을 도포시킬 수 있다.In order to deposit the catalyst on the surface of the primary nanowire, the acetic acid solution previously used for forming the seed layer was coated on the ZnO nanowire using a pipette, and then heat treatment was repeated five times at 200 ° C for 15 minutes to form a uniform film Can be applied.
이어서, ZnO 나노와이어의 수열 합성보다 적은 몰 농도인 10 mM의 농도로 혼합된 ZnN 및 HMTA의 용액을 1:1 부피비로 사용하여 ZnO 서브와이어를 성장시켰다.Then ZnO subwires were grown using a 1: 1 volume ratio solution of ZnN and HMTA mixed at a concentration of 10 mM, which is lower in molar concentration than the hydrothermal synthesis of ZnO nanowires.
<제조예 2>≪ Preparation Example 2 &
나노와이어를 성장시키기 위해 ZnN과 HMTA가 1:1의 몰 비율 (Molar ratio)로 혼합된 25 mM의 합성 용액을 사용한 점, 서브와이어를 성장시키기 위해 담금 코팅을 이용한 점, 및 서브와이어를 성장시키기 위한 전구체 용액으로서 15 mM 농도를 갖고 1:1로 혼합된 ZnN 및 HMTA의 혼합 용액을 사용한 점을 제외하면, 제조예 1과 동일한 방식으로 섬유원사를 제조하였다.A 25 mM synthesis solution of ZnN and HMTA mixed at a molar ratio of 1: 1 was used to grow the nanowires, a dip coating was used to grow the subwires, The fiber yarn was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that a mixed solution of ZnN and HMTA mixed at a concentration of 15 mM and mixed at a ratio of 1: 1 was used as a precursor solution.
<제조예 3>≪ Preparation Example 3 &
제조예 1 및 제조예 2의 방법으로 합성한 ZnO 나노와이어에 촉매 물질로서 ZnO 나노파티클을 드롭캐스팅 방법으로 코팅한 후, 서브 와이어를 성장시키기 위한 전구체 용액으로서 15 mM 농도를 갖고 1:1의 부피비로 혼합된 ZnN 및 HMTA의 혼합 용액을 사용하였다.ZnO nanoparticles were coated as a catalyst material on the ZnO nanowires synthesized by the methods of Production Example 1 and Production Example 2 by a drop casting method, and then, as a precursor solution for growing the subwires, a 15 mM concentration and a 1: 1 volume ratio Mixed solution of ZnN and HMTA was used.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자의 압전 나노와이어들을 도시한 SEM(scanning electron microscope) 이미지들이다.FIGS. 5 and 6 are scanning electron microscope (SEM) images showing piezoelectric nanowires of a piezoelectric nano-power generation device using a fiber yarn according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 압전 나노와이어들의 표면 상에 면 형상으로 연장되는 플레이크(flake) 형상의 서브와이어구조가 도시되었다. 도 5의 SEM 이미지들은, 씨드층은 1 L의 에탄올에 30 mM의 Zinc acetate를 혼합한 교반된 용액을 사용하여 50 mM의 ZnN 와 25 mM의 HMTA의 1:1 부피비를 이용한 용액으로 수열 합성한 ZnO 나노와이어들의 표면 상에, 담금 코팅으로 도포한 촉매층으로부터 2차 나노와이어들을 성장시킨 전자현미경 이미지들이다. Referring to FIG. 5, a flake-shaped subwire structure extending in a plane shape on the surface of the piezoelectric nanowires is shown. The SEM images of FIG. 5 were prepared by hydrothermally synthesizing a seed layer using a solution of 1 mM of zinc acetate and 30 mM of zinc acetate in a 1: 1 volume ratio of 50 mM ZnN and 25 mM HMTA Electron microscope images of secondary nanowires grown on the surface of ZnO nanowires from a catalyst layer applied with a dip coating.
도 6을 참조하면, 압전 나노와이어들의 표면 상에 니들(needle) 형상으로 연장되는 서브와이어구조가 도시되었다. 도 6의 SEM 이미지들은, 50 mM의 ZnN와 25 mM의 HMTA의 1:1 부피비를 이용한 용액으로 수열 합성한 1차 ZnO 나노와이어들의 표면 상에 3 nm의 직경을 갖는 ZnO 나노파티클을 드롭캐스팅을 이용하여 균일하게 코팅한 뒤, 1차 ZnO 나노와이어 합성에 사용한 용액보다 15 mM인 적은 몰 수의 ZnN와 HMTA 용액과 PEI (polyethlyeneamine) 1 mL 용액을 이용하여 합성한 2차 나노와이어들의 전자현미경 이미지들이다.Referring to FIG. 6, a subwire structure extending in the form of a needle on the surface of the piezoelectric nanowires is shown. SEM images of FIG. 6 show drop-cast ZnO nanoparticles having a diameter of 3 nm on the surface of the first-order ZnO nanowires hydrothermally synthesized with a solution of 50 mM ZnN and 25 mM HMTA in a 1: 1 volume ratio And electron microscope images of secondary nanowires synthesized using a solution of ZnO, HMTA and PEI (polyethlyeneamine) in a small molar number of 15 mM than the solution used for the synthesis of the primary ZnO nanowire admit.
상기와 같이, 본 발명에 따르면, 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자가 서로 혼교되고 외부 회로를 통해 전기적으로 연결되는 도전성 섬유를 포함하되, 적어도 하나의 도전성 섬유는 표면으로부터 방사 방향으로 연장되면서, 각각의 표면으로부터 방사 방향으로 더 연장되는 서브와이어구조를 갖는 복수의 제1 압전 나노와이어들을 포함함으로써, 1차원의 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자를 소형 크기로 구현할 수 있고, 나노와이어의 표면적을 증가시켜 압전 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, there is provided a piezoelectric / nano-power generation device using a fiber yarn, wherein the at least one conductive fiber is radially extended from the surface, By including a plurality of first piezoelectric nanowires having a subwire structure that extends further in the radial direction from each surface, it is possible to realize a piezoelectric nanoware device using a one-dimensional fiber yarn in a small size, The piezoelectric efficiency can be improved.
또한, 서브와이어 구조를 갖는 나노와이어들의 표면에는 기체 센싱을 위한 나노입자들이 코팅됨으로써, 일상생활에서 노출될 수 있는 이산화탄소 및 질소 산화물의 오염성 기체들을 용이하게 센싱할 수 있다.Further, nanoparticles for sensing gas are coated on the surfaces of the nanowires having a subwire structure, so that the polluting gases of carbon dioxide and nitrogen oxide, which can be exposed in daily life, can be easily sensed.
또한, 혼교되는 도전성 섬유들의 표면에 각각, 서브와이어 구조를 갖는 나노와이어들이 배치됨으로써, 나노 발전 웨어 소자의 압전 효율을 증가시킬 수 있고, 그에 따라 보다 효과적으로 오염성 기체들을 센싱할 수 있다.Further, by arranging the nanowires each having a subwiring structure on the surfaces of the conductive fibers to be blended, it is possible to increase the piezoelectric efficiency of the nanoware fabric element, and thereby to more effectively detect the contaminated gases.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.It should be noted that the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only illustrative of specific examples for the purpose of understanding and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
Claims (6)
외부 회로를 통해 상기 제1 도전성 섬유에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 도전성 섬유와 혼교(interweave)되는 제2 도전성 섬유; 및
상기 제1 도전성 섬유의 표면으로부터 방사 방향으로 연장되고, 인가되는 압력에 따른 변형에 의해 전기 에너지를 생성하는 복수의 제1 압전 나노와이어들을 포함하고,
상기 제1 압전 나노와이어들은 각각의 표면으로부터 방사 방향으로 더 연장되는 서브와이어구조를 갖는, 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자.A first conductive fiber;
A second conductive fiber electrically connected to the first conductive fiber through an external circuit and interweaving with the first conductive fiber; And
A plurality of first piezoelectric nanowires extending in a radial direction from a surface of the first conductive fiber and generating electrical energy by deformation according to an applied pressure,
Wherein the first piezoelectric nanowires have a subwire structure that extends further in a radial direction from a respective surface of the piezoelectric nanowire.
상기 제1 압전 나노와이어들의 표면에는 기체 센싱을 위한 나노입자들이 코팅되는, 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자.The method according to claim 1,
Wherein a surface of the first piezoelectric nanowires is coated with nanoparticles for gas sensing.
상기 나노입자들은 TiO2 및 ZnO 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는, 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자.3. The method of claim 2,
Wherein the nanoparticles comprise any one selected from TiO 2 and ZnO.
상기 서브와이어구조는, 면, 기둥 및 니들 형상 중 적어도 하나를 포함하는, 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자.The method according to claim 1,
Wherein the sub-wire structure includes at least one of a face, a column and a needle shape.
상기 제2 도전성 섬유의 표면으로부터 방사 방향으로 연장되고, 상기 제2 도전성 섬유에 전기 에너지를 제공하는 복수의 제2 압전 나노와이어들을 더 포함하는, 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자.The method according to claim 1,
Further comprising a plurality of second piezoelectric nanowires extending radially from a surface of the second conductive fiber and providing electrical energy to the second conductive fiber.
상기 제1 도전성 섬유 및 제2 도전성 섬유는, 상기 제1 압전 나노와이어들 및 제2 압전 나노와이어들이 서로 교차되도록 혼교되는, 섬유원사를 이용한 압전 나노 발전 웨어 소자.6. The method of claim 5,
Wherein the first conductive fiber and the second conductive fiber are blended such that the first piezoelectric nanowires and the second piezoelectric nanowires intersect with each other.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| KR20210093554A (en) | 2020-01-20 | 2021-07-28 | 전남대학교산학협력단 | Piezoelectric sensor with a pressure carrier in a three-dimensional textile structure |
| WO2021173077A1 (en) * | 2020-02-24 | 2021-09-02 | Mas Innovation (Private) Limited | Actuation component |
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2016
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