压电能量收集可从振动、物体和身体的运动、撞击事件和流体流动等多种来源捕获机械能,以产生电能。这种能量可用于支持无线通信、电子元件、海洋监测、组织工程和生物医学设备。已经生产了各种自供电压电传感器、换能器和执行器用于这些应用,但是,增强材料压电性能以提高设备性能的方法仍然是材料研究的一个具有挑战性的前沿。在这方面,可以设计或故意设计材料的固有极化和特性来增强压电产生的能量。本综述深入探讨了先进材料(包括钙钛矿、活性聚合物和天然生物材料)中的压电机制,重点介绍了用于增强压电响应并促进其集成到复杂电子系统中的化学和物理策略。通过强调主要性能指标、驱动机制和相关应用,概述了能量收集和软机器人方面的应用。讨论了进一步改善材料和设备性能的关键突破和有价值的策略,并对下一代压电系统的要求以及未来的科学和技术解决方案进行了批判性评估。
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