1. 研究目的与意义（文献综述）

1. 目的及意义

随着微机电系统（mems）技术以及超大集成电路低能耗设计技术的迅速发展，微电子器件的体积越来越小，能耗越来越低，其中无线传感器所需要的功率一般为10~1000 mw^[1]。如此低的能耗使得直接从环境中收集可再生能量供给微电子器件工作成为可能。这些环境中可再生能量包括太阳能、温差、机械振动以及噪声等。太阳能、温差供能技术由于受到自然条件的限制而难以广泛使用，而环境中的机械振动以及噪声存在广泛，因此从环境中收集振动能量为微电子器件供能具有广阔的应用前景。常见的机电转换方式有电磁式、静电式和压电式三种。电磁转换所用的线圈体积大、能耗多，俘能效果不佳^[2]；静电转换由于极板间的空气薄膜具有较大阻尼效应，难以微型化，所以这种转换方式也不常用^[3]。压电转换是利用环境中的振动诱导压电材料结构变形，进而引起材料内部的正负电荷中心分离，产生极化电压，极化电压驱动极板上的自由电荷定向流动而输出电能，这种利用压电结构从环境中提取能量的器件叫压电俘能器^[4]。压电式俘能器具有体积小、结构简单、无电磁干扰、能量密度大等特点，有着非常广阔的应用前景。

在压电能量收集领域中，使用的最多的是压电陶瓷。由于陶瓷固有的脆性和附加质量块的载荷较大，压电陶瓷在处理和粘结过程中容易被破坏，且在弯曲工作面等环境下的适应性较差。这些因素限制了其在柔性或轻质结构中的应用^[5]。压电纤维复合材料（macro fiber composite，简称mfc）是指单向的压电陶瓷纤维平行排列于三维连通的聚合物基体并用叉指电极封装而成的功能复合材料^[6,7]。与传统压电陶瓷材料相比，压电纤维复合材料具有较好的相容性和柔韧性，极化和驱动电压更低，同时压电纤维尺寸分布可控性好，具有各向异性驱动的特性。这些特性使压电纤维复合材料在多领域得到广泛的应用，例如结构健康监测^[8]、驱动^[9]、能量收集^[10]、主动/被动振动抑制^[11]等。

2. 研究的基本内容与方案

2. 研究的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1 基本内容

3. 研究计划与安排

3．进度安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告；

第4－8周：按照设计方案，制备压电纤维复合材料，并完成封装、极化工艺；

4. 参考文献（12篇以上）

4. 阅读的参考文献不少于15篇

[1] t.g. engel, c. keawboonchuay, w.c. nunnally.energy conversion and high power pulse production using miniature piezoelectriccompressors [j]. ieee transaction on plasma science, 2000, 28(5): 1338-1341.

[2] n.n. ching, g.m. chan, w.j. chan, et al. pcbintegrated micro-generator for wireless systems [j]. intl symp on smart strycturesand microsystems, 2000: 19-21.