規則性大量排列仿生奈米三維堆疊中空結構的壓電/摩擦電混能式發電機應用於自供電高效能Covid19過濾呼吸口罩、自供電高靈敏度火災警報系統和自供電形狀記憶合金監測系統

此研究延續108年度科技部計畫” 結合仿生奈米結構與三維堆疊奈米纖維製作壓電摩擦電混能式自供電感測器與量化數據深度學習演算法建置應用(MOST 108-2221-E-008-070-MY3)，利用近場電紡織技術沉積壓電奈米纖維，整合摩擦電發電機，製作混能式自供電感測器。預計三年期間分別開發：第一年以近場電紡織產生的奈米纖維製作壓電/摩擦電混能式發電機，作為穩定之微型電源供應源，結合布料纖維，測試帶電性是否會對過濾效能產生積極影響，以聚酯纖維為例，未具帶電性過濾效能20 ±10%(粒徑尺寸10nm-300nm)/55 ±5%(粒徑尺寸300nm-6μm)；具帶電性效能70±10%第二年透過分層氧化石墨烯/矽膠塗層使可燃材料具有自主滅火阻燃現象，實現對火焰檢測的極快響應和對環境溫度的理想預警，結合微型尺寸、極輕重量自供電火災預警感測系統，以達到當火災發生時，極快響應時間與極高靈敏度的目的(響應時間5秒以下)，並建構「自供電式火災警報預警感測技術」驗證平台。第三年同樣以壓電/摩擦電混能式發電為基礎，運用飛秒雷射加工形成中空圓管鎳鈦形狀記憶合金；管壁厚度為100μm；表面粗糙度RMS<1.5μm，將近場電紡織產生的奈米纖維覆蓋於記憶合金，進行溫度(25-60°C)及形變量(彎曲角度0-90)電訊號輸出測試，開發用於評估血管支架的性能，結合SMA的自供電奈米感測器。