PVDF를 이용한 압전 하베스팅 소자

1. PVDF

PVDF는 폴리비닐리덴 플루오라이드(Polyvinylidene Fluoride)의 약자로, 화학식은 (C2H2Fn으로 나타낼 수 있는 고분자 물질이다. 이 고분자는 특히 전기적, 기계적, 열적 특성이 뛰어나 다양한 산업 분야에서 활용된다. PVDF는 고온에서도 안정적이며, 일반적으로 우수한 내화학성을 보인다. 이러한 성질 덕분에 PVDF는 극한의 환경에서도 신뢰성 있게 사용할 수 있는 고분자 소재로 자리 잡았다. PVDF는 자극에 의해 전기를 발생시키는 압전 성질을 가진 것으로 잘 알려져 있다. 따라서 압전 하베스팅 소자에서 중요한 역할을 한다. PVDF의 압전 성질은 고분자의 분자 배열과 관련이 깊다. PVDF는 여러 가지 결정형태를 가질 수 있으며, 그 중에서 β-상 결정형이 압전 성질이 가장 뛰어난 것으로 알려져 있다. β-상 구조는 분자 사슬이 정렬된 상태로, 이 구조는 전기적 분극이 가능하게 하여 압력을 가했을 때 전기 전하를 발생시킨다. PVDF는 압전 효과뿐만 아니라 정전기적 성능도 갖추고 있어 다양한 센서와 액추에이터의 소재로 사용될 수 있다. PVDF는 가공이 용이하며 다양한 형태로 제작할 수 있다. 필름, 섬유, 또는 복합재료 형태로 존재할 수 있으며…(생략)