2025-02-242025-02-24https://ir.library.knu.ua/handle/15071834/5915Об’єкт дослідження: п’єзо/сегнетоелектричні гнучкі нанокомпозити. Мета роботи: Розробка п’єзоелектричних гнучких екологічно безпечних («зелених») гібридних композитів, які реагують на зовнішні механічні навантаження двома різними типами сигналів: п’єзоелектричний (PzE) та механолюмінесцентний (ML). Методи дослідження: структурні, оптичні, електричні, механічні та теплофізичні дослідження. Визначено характеристики виготовлених серій бінарних композитів із різним співвідношенням вмісту компонентів (целюлоза - оксид; целюлоза - вуглецеві нанотрубки), гібридних композитів (целюлоза – оксид –ВНТ) та серії папероподібних (на основі целюлози та наноцелюлози) гнучких бінарних та гібридних композитів в кількості. З’ясовано залежності оптико-люмінесцентних, діелектричних характеристик і міцності на розрив від вмісту компонентів. З’ясовано позитивний вплив зростання вмісту: оксиду – до 23 мас.% – на інтенсивність фотолюмінесценції, наноцелюлози - до 5 мас. %, і ВНТ – до 3 об. % – на міцність таких композитів. Міцність композитів, однак, падає при концентраціях оксиду вище 23 мас. %, а інтенсивність ФЛ падає при додаванні ВНТ. Склад композиту (0,5 мас.% НЦ, 0,5 мас.% ВНТ, 20 мас.% Оксид) було визначено як оптимальний. Експериментальним шляхом визначено діелектричні – діелектрична проникливість - та п’єзоелектричні (PzE) – п’єзомодуль (d11) і коефіцієнт електромеханічного зв’язку (k11) характеристики виготовлених оксидних компонентів, 3 серій композитів тa 2 типів еталонів: порошок BaTiO3- тетрагональний та полімерна плівка полівініліденфториду (PVDF). З’ясовано, що оптимальними за PzE відгуком є склади: 1) в серіях різних люмінесцентних оксидних компонентів: Bi3.96Pr0.04Ti3O12; PbZr0.4Ti0.6O3:1 ат% Pr та Bi2.985Pr0.015TiNbO9; 2) в серії папероподібних композитів: 0,5 мас.% НЦ +30 мас.% SAOED + 0,3 мас.% ВНТ; 3) в серії папероподібних композитів із вмонтованими стрічками PVDF: 0,5 мас.% НЦ +30 мас.% SAOED + 0,3 мас.% ВНТ;Object of study: piezo/ferroelectric flexible nanocomposites. Aim of work: Elaboration of piezoelectric flexible environmentally safe ("green") hybrid composites that respond to external mechanical loads with two different types of signals: piezoelectric (PzE) and mechanoluminescent (ML). Research methods: structural, optical, electrical, mechanical and thermophysical research. Characteristics of the produced series of binary composites with different component content ratios (cellulose - oxide; cellulose - carbon nanotubes), hybrid composites (cellulose - oxide - CNTs), and a series of paper-like (based on cellulose and nanocellulose) flexible binary and hybrid composites were determined. Dependence of the photoluminescence, dielectric characteristics and tensile strength on content of the components was determined. The positive effect of increasing the content of: oxide - up to 23 wt. % - on the intensity of photoluminescence, nanocellulose - up to 5 wt. %, and CNTs - up to 3 vol. % - on the strength of such composites was found. The strength of the composites, however, decreases at oxide concentrations above 23 wt. %, and PL intensity decreases with addition of CNTs. The composition of the composite (0.5 wt. % NC, 0.5 wt. % CNT, 20 wt. % oxide) was determined to be optimal. The dielectric (dielectric constant) and piezoelectric characteristics (piezoelectric modulus d 11 and electromechanical coupling coefficient k 11 ) of the produced oxide components, 3 series of composites and 2 types of standards (powder of tetragonal BaTiO 3 and polyvinylidene fluoride PVDF polymer film) were determined experimentally. It was found that the compositions optimal for PzE response are: 1) in a series of different luminescent oxide components: Bi3.96Pr0.04Ti3O12; PbZr0.4Ti0.6O3:1 ат% Pr and Bi2.985Pr0.015TiNbO9; 2) in a series of paper-like composites: Paper cellulose + 0.5 wt.% NC + 30 wt.% SAOED + 0.3 wt. % CNT;applied research