日本的研究人员通过将压电复合材料与单向碳纤维相结合，开发了一种高强度的自供电柔性传感器。
东北大学的研究小组使用单向碳纤维织物和铌酸钾钠纳米颗粒与环氧树脂树脂混合的组合制造了压电传感器。UDCF既是电极，又是定向增强。
UDCF/KNN-EP器件即使在拉伸超过1000次后也能在1.1V下保持高性能，并且与其他杨氏模量为282.5 MPa的柔性材料相比，沿纤维方向拉动时可承受更高的负载。
当受到垂直于纤维方向的冲击和拉伸时，它在能量输出密度方面超过了其他压电聚合物。该材料被纳入运动装备中，用于测量棒球接球和跟踪脚步模式造成的影响。
自供电声学传感器助力人工智能识别
可拉伸压电纤维可编织成布
“作为物联网的一部分，从防护装备到运动器材的日常用品都连接到互联网，其中许多都配备了收集数据的传感器，”该研究的合著者、东北大学环境研究科教授成田文雄说。“将这些物联网设备有效集成到个人装备中，需要在电源管理和材料设计方面提供创新的解决方案，以确保耐用性和灵活性。”
成田说：“我们想知道，使用碳纤维和压电复合材料组合而成的个人防护设备是否能够提供舒适性、更高的耐用性和传感能力。
“CF/KNN-EP被集成到运动器材中，并准确检测出接球的影响和人的步频。在我们的工作中，利用CF的高强度来提高无电池传感器的可持续性和可靠性，同时保持其方向拉伸性，并为运动检测领域的未来研究提供有价值的见解和指导，“成田说。
