TWI881315B

TWI881315B - 壓電採集器、配備其之輪胎及其製備方法

Info

Publication number: TWI881315B
Application number: TW112111616A
Authority: TW
Inventors: 大森裕; 張翼凌
Original assignee: 日商日東電工股份有限公司
Priority date: 2022-03-30
Filing date: 2023-03-28
Publication date: 2025-04-21
Also published as: TW202346786A; WO2023192102A1

Abstract

本文描述提供期望程度之功率產生及對弧形表面之保形度(conformity)之壓電採集器，其包括用於產生交聯聚矽氧聚合物之臨限值硬度聚矽氧聚合物及配置在其中之壓電粒子。在一些實施例中，該聚矽氧聚合物可係鉑摻雜的。亦描述一種用於製造具有此類功率產生及保形度特性之壓電採集器之方法。

Description

壓電採集器、配備其之輪胎及其製備方法

本發明係關於一種壓電採集器。特定言之，本發明係關於一種可撓性壓電複合材料，包括基於具有足夠剛度且溶滲有可撓性聚合物基質之有機模板之三維互連壓電陶瓷框架。

除非本發明中另有指示，否則描述於本發明中之材料不是本申請案中之技術方案之先前技術且不藉由包含在本節中而承認為先前技術。

壓電效應係回應於外加機械應變而對電荷之感應，此可用於將機械能轉化為電能。因此，壓電材料已廣泛用於清除環境及身體運動之能量以為個人電子裝置、奈米裝置及無線感測器等提供功率。為了擴展壓電材料之應用領域，良好的機械可撓性通常被認為係期望的。然而，塊體壓電陶瓷諸如鋯鈦酸鉛(PZT)具有高壓電係數但低可撓性，而壓電聚合物諸如聚偏二氟乙烯(PVDF)具有良好可撓性但相對較低的壓電係數。PVDF具有限制性，因為其可能由於缺乏拉伸性而難以與三維曲面保形且PVDF基壓電採集器可藉由重複變形而輕鬆地自附接表面拆離或剝離。當靶表面不斷撓曲時，例如在載具的充氣輪胎的內表面上，此可為一個特別困難的問題。已描述聚二甲基矽氧烷(PDMS或聚矽氧)基採集器，但雖然採用PDMS之習知壓電複合材料(piezocomposite)耐變形，但所產生的功率顯著低。

因此，需要具有可撓性與高壓電係數兩者之壓電採集器以提供用於非平坦基板之有效採集器。

本發明之實施例大體上係關於在非平坦環境之背景下產生功率之壓電採集器架構。

在一些實施例中，該等壓電採集器包括壓電層，其包括交聯聚矽氧彈性體基質及壓電粒子，其中該等壓電粒子分散於該彈性體基質中。在一些實施例中，該壓電採集器進一步包括放置於該壓電層之上側及下側上之一對彈性電極。在一些實施例中，該壓電採集器具有在1%伸長率下0.5至5兆帕(MPa)之抗拉強度。在一些實施例中，該交聯彈性體基質可由具有45至90之硬度之反應性聚矽氧寡聚物形成，該硬度藉由蕭氏硬度標度A型測得。在一些實施例中，該反應性聚矽氧寡聚物具有反應性彈性體基質中可為5莫耳%或以上之反應性官能單元分率。在一些實施例中，該彈性體基質可包含具有選自羥基、乙烯基、烷氧基及氫化物之反應性官能基之反應性寡聚物。在一些實施例中，該彈性體基質可包含經摻雜之聚烷基矽氧烷基質及分散於該聚烷基矽氧烷基質內之壓電粒子。在一些實施例中，該摻雜劑可為鉑(Pt)。在一些實施例中，該聚烷基矽氧烷可包括聚二甲基矽氧烷。在一些實施例中，該壓電層中該等壓電粒子之體積分率可為35至65%。在一些實施例中，該交聯彈性體基質可包括65%至35%體積分率之聚矽氧。在一些實施例中，該等彈性電極可包含碳作為導電元件。在其他實施例中，輪胎包括上述壓電採集器。一些實施例包括一種用於製備壓電採集複合材料之方法。在一些實施例中，該方法可包括製備包含聚矽氧寡聚物及分散於其中之壓電粒子之混合物，該寡聚物在固化後具有藉由蕭氏A測得之45至90之硬度；將該混合物澆鑄於彈性電極之薄層上以形成複合片；固化該複合片；使該複合片塗覆一薄彈性電極層以形成3層複合結構；及偏極化該3層複合結構內的壓電粒子。

本描述中將闡述其他特徵及優點。該等特徵及優點可藉助於隨後描述及隨附實施例、實例及圖式中特別指出的儀器及組合來實現及獲得。

10:壓電採集器

12:層

14:側

16:側

18:電極

20:電極

22:基質

24A:粒子

26A:箭頭

200:模組

202:貼片

204:單元

206:電功率源

208:安裝表面

210:感測器區域

212:接著劑

214:保護層

216:一或多個對應電連接器

218:殼體或封裝劑

300:能量產生電路

302:發電元件

304:EHS模組

306:能量儲存電路

308:電池

圖1說明本文所述的實例壓電採集器。

圖2說明圖1的分成幾個層之壓電採集器。

圖3說明本文所述的實例感測器元件。

圖4係本文所述的能量產生電路及/或元件之圖。

出於促進對本發明的理解之目的，現將參考以下實施例且將使用特定語言以描述其。儘管如此，但應理解，因此不欲限制本發明之範疇，所述標的之此類變化及進一步修改、及如本文所述的所揭示原理之此類進一步應用經設想為如熟習本發明相關技術者通常所理解。

本發明大體上係關於壓電功率產生元件(亦稱為壓電採集器)。在一些實施例中，本文所述的壓電採集器包括具有一或多種材料性質之材料，該一或多種材料性質可提供硬度與可撓性之間之平衡，例如壓電粒子與聚合物(例如PDMS)之體積分率之間之平衡，以同時提供可撓性來使能功率產生。在一些實施例中，該壓電採集器可顯示以足夠韌性對三維形態之改良之保形度以在與其用途一致之條件下(例如在汽車輪胎之內部)增加耐久性。

在本發明中，描述一種壓電採集器。如圖1及2中所顯示，該壓電採集器(諸如壓電採集器10)可包括壓電層，諸如層12，其具有第一壓電層側(諸如側14)及第二壓電層側(諸如側16)及第一彈性電極(諸如電極18)及第二彈性電極(諸如電極20)。在一些實施例中，該第一彈性電極可配置在該第一壓電層側上及該第二彈性電極可配置在該第二壓電層側上。在一些實施例中，該壓電層可包含交聯彈性體基質，諸如基質22。在一些實施例中，該彈性體基質可包含反應性寡聚物(未顯示)及複數個壓電粒子(諸如粒子24A)，其中該等壓電粒子可分散於彈性體基質中。在一些實施例中，如箭頭26A所指示，該等壓電粒子可經偏極化(壓電粒子的偶極矩之配向)。在一些實施例中，前述壓電採集器可具有在1%伸長率下約0.5至約5MPa、約0.7至3MPa、約1至3MPa、約0.5-2MPa、或約0.55MPa、約0.75MPa、約0.76MPa、約1MPa、約1.4MPa、約1.6MPa之裝置抗拉強度、或在以任何此等值為邊界之範圍內之任何抗拉強度。

在一些實施例中，可利用聚矽氧(例如PDMS)以形成交聯彈性體基質。在一些實施例中，該交聯彈性體基質可具有在約45至約90之範圍之間之硬度，使用蕭氏硬度標度A型(後文稱為蕭氏A)測得。在一些實施例中，該交聯彈性體基質可具有約50至90、約65至90、約50至55、約55至60、約60至65、約65至70、約70至75、約75至80、約80至85、約85至90、或約50、約80之蕭氏A硬度、或在以任何此等值為邊界之範圍內之任何蕭氏A硬度。

在一些實施例中，用於形成交聯彈性體基質之聚矽氧可包含約75%聚矽氧、約85%聚矽氧、約90%聚矽氧、約95%聚矽氧、約99%聚矽氧、約99.5%聚矽氧或約99.9%聚矽氧。在一些實施例中，該聚矽氧可為基本上純的聚矽氧。特定聚矽氧聚合物、摻雜劑及/或交聯劑可有助於平衡硬度及可撓性及由壓電採集器之壓電功能性之功率產生量。可採用測定硬度之任何適宜手段，例如使用ASTM D2240標準A型(硬化鋼棒1.1毫米(mm)至1.4mm直徑，具有截短的35°錐體、0.79mm直徑，具有約0.822kg之外加質量(公斤(kg))且具有約8.064牛頓(N)之所得力)。測定材料抗拉強度之適宜手段可使用利用5mm/min衝程速度(stroke speed)之拉伸測試儀，如本文實例中之實驗資訊中所述。

在一些實施例中，該壓電層包含交聯彈性體基質。在一些實施例中，該彈性體基質可包含聚矽氧彈性體。在一些實施例中，該聚矽氧彈性體基質可包含聚烷基矽氧烷。在一些實施例中，該聚烷基矽氧烷可包含聚二甲基矽氧烷(PDMS)。聚矽氧之交聯反應之類型不限於貴金屬催化的，且可包括聚矽氧之交聯反應之任何適宜方法。在一些實施例中，該聚烷基矽氧烷可摻雜有貴金屬。在一些實施例中，該貴金屬摻雜劑可包含Ag、Au、Pd、Ni、Pt或其組合。咸信，該貴金屬摻雜劑可催化交聯反應。在一些實施例中，該貴金屬為鉑(Pt)。在一些實施例中，該PDMS彈性體基質可摻雜有0.001重量%至約5重量%之貴金屬，例如Pt。該聚矽氧彈性體基質之摻雜可促進彈性體基質之硬化以達成約45至90蕭氏A之硬度程度。在一些實施例中，該摻雜劑之存在可催化壓電層之交聯。

在一些實施例中，該交聯彈性體基質可包含反應性聚矽氧寡聚物。在一些實施例中，該反應性寡聚物可包含反應性官能化聚矽氧單體。在一些實施例中，該反應性官能化聚矽氧單體可包含反應性氫基(例如聚矽氧氫化物)、反應性乙烯基、反應性羥基、反應性烷氧基或其組合。在一些實施例中，該反應性彈性體基質可包含聚矽氧氫化物(聚矽氧反應性官能基)及/或聚矽氧聚合物(poly-silicone)乙烯基(另一聚矽氧反應性官能基)。在一些實施例中，該反應性彈性體基質中反應性官能單元之分率可為約5至10莫耳%、約8至10莫耳%、約5至6莫耳%、約6至7莫耳%、約7至8莫耳%、約8至9莫耳%、約9至10莫耳%、或約8.5莫耳%、約9.4莫耳%、或在以任何此等值為邊界之範圍內之任何莫耳%。

在一些實施例中，該等壓電粒子為鋯鈦酸鉛(亦稱為鈦酸鋯鉛，縮寫為PZT)。在一些實施例中，該壓電採集器可包括分散或配置於聚合物基質內之PZT壓電粒子。在一些實施例中，該壓電層中該等壓電粒子之體積分率可為約35至65%、約35至40%、約40至45%、約45至50%、約50至55%、約55至60%、約60至65%、或約44%、約50%、或在以任何此等值為邊界之範圍內之任何體積百分比來調整功率產生。在一些實施例中，該壓電層中該等壓電粒子之體積分率可更佳為約40至60%、約40至45%、約45至50%、約50至55%、約55至60%、或約44%、約50%、約56%、或在以任何此等值為邊界之範圍內之任何體積百分比來調整韌度。

在一些實施例中，該等彈性電極可包含碳作為導電填料元件。該等導電填料可分散於聚合物基質中。可藉由任何適宜方法將該導電填料引入至介質中。該導電填料為在存在電流下使介質中出現電流之化合物。該導電填料可為石墨化或部分石墨化碳黑，亦稱為導電碳黑(conductive black)。在一些實施例中，例如，該等導電碳黑可為彼等由Timcal以商標名「Ensaco 350G」(其中比表面積為770平方米/克(m²/g)(BET，根據標準ASTM D3037測得))或「Ensaco 260G」(其中比表面積為70m²/g之)銷售之者。在一些實施例中，該導電填料可為具有大於65m²/g、大於100m²/g或大於500m²/g之比表面積(BET，藉由標準ASTM D3037測得)之導電或石墨化碳黑。在一些實施例中，該聚合物基質組合物中導電填料之量可在自約35體積%擴展至約65體積%、約35至40%、約40至45%、約45至50%、約50至55%、約55至60%、約60至65%之範圍內、或在以任何此等值為邊界之範圍內之約任何量。該等導電填料之尺寸可自50nm至500μm改變。

在一些實施例中，該等壓電材料可具有藉由外部電場配向之其偶極矩。在一些實施例中，該等壓電粒子之體積分率可為約40%至約65%、約40至45%、約45至50%、約50至55%、約55至60%、約60至65%、或在以任何此等值為邊界之範圍內之任何量。

在一些實施例中，載具(汽車、卡車、拖拉機、摩托車、自行車、飛行器、兩棲船艇等)之輪胎可配備有及/或包括壓電採集器(諸如本文所述)。本文所述的壓電採集器可適用於與電容式輪胎感測器(諸如彼等描述於2021年2月19日申請之國際專利合作條約(International Patent Cooperation Treaty；PCT)申請案PCT/US2021/018825(2021年8月26日公開為WO 2021/168286)中者)配合使用，該案係以其全文引用之方式併入本文中。

圖3說明實例感測器模組，諸如模組200，其通常可包括偵測器貼片(諸如貼片202)、及電子單元(諸如單元204)及視情況可選之電功率源(諸如源206)。在一些實施例中，電子單元204係連接至偵測器貼片202及電功率源206，其中該電功率源可包括壓電採集系統(諸如本文所述)。

偵測器貼片202可包括安裝表面208及一或多個感測器區域210。安裝表面208可結構設計成附接至輪胎或其他物體之表面及/或可包括偵測器貼片202之下表面或底表面。或者或另外，安裝表面208可包括配置在其上以附著偵測器貼片202至期望位置(例如在輪胎的輪胎腔體內或內管的外部)之接著劑(諸如接著劑212)。接著劑212可包含熱塑性接著劑或任何其他適宜接著劑。感測器區域210可一般包括電容器。在一些實施例中，電容器及/或感測器區域210可係可撓性、可延伸、可膨脹、可變形、層化及/或片狀。或者或另外，感測器區域210可至少部分地經一或多個保護層(諸如保護層214)覆蓋、接著及/或環繞，作為該偵測器貼片202之一部分。保護層214可包含彈性體材料，諸如聚矽氧或類似者。雖然該電功率源206已描述為包括壓電採集器，諸如本文所述，更一般而言，電功率源206可包括電池、能量產生電路、能量採集系統(EHS)模組、介電彈性體基質產生材料、如本文所述的壓電採集器、及/或感應充電單元之接收線圈及電路。電子單元204可與偵測器貼片202及功率源206經一或多個對應電連接器216電通訊。或者或另外，電子單元204及電功率源206可藉由環氧樹脂機械耦接在一起及/或可配置在機械耦接至偵測器貼片202之殼體或封裝劑(諸如殼體或封裝劑218)內。

在一些實施例中，電容式輪胎感測器可包括能量產生電路及/或元件及該能量產生電路及/或元件可包括一些或全部壓電採集器，諸如本文所述。如圖4中所顯示，該能量產生電路(諸如能量產生電路300)可包括電力產生元件(諸如發電元件302)、能量採集模組(或能量採集系統、或EHS)(諸如EHS模組304)、能量儲存電路(諸如能量儲存電路306)及/或電池(諸如電池308)。在一些實施例中，EHS模組304可電耦接至發電元件 302、能量儲存電路306及/或電池308。在一些實施例中，發電元件302可包含介電產生材料、壓電產生材料或當經受運動、機械應力或其他輸入或其組合時發電之其他材料、系統或裝置。在一些實施例中，該發電元件可為本文所述的壓電採集器。在一些實施例中，發電元件302(例如實施為本文所述的壓電採集器及/或具有此類材料之偵測器貼片之部分)之撓曲可在發電元件302之表面上產生電荷。在一些實施例中，該發電元件可緊鄰輪胎之胎面部分、肩部部分及/或側壁部分配置。

描述以下實施例。

實施例

實施例1. 一種壓電採集器，其包括：壓電層，其包含交聯聚矽氧彈性體基質及壓電粒子，該等壓電粒子分散於該彈性體基質中；及一對彈性電極，其放置在該壓電層之上側及下側；且其中在1%伸長率下之抗拉強度為0.5至5MPa。

實施例2. 如實施例1之壓電採集器，其中該交聯彈性體基質係由在固化後具有45至90蕭氏A硬度之反應性聚矽氧寡聚物形成。

實施例3. 如實施例1之壓電採集器，其中該反應性彈性體基質中該反應性官能單元之分率為5莫耳%或以上。

實施例4. 如實施例1之壓電採集器，其中該彈性體基質包含摻雜之聚烷基矽氧烷基質及壓電粒子，該等壓電粒子分散於該聚烷基矽氧烷基質中。

實施例5. 如實施例之壓電採集器，其中該彈性體基質包含具有選自羥基、乙烯基、烷氧基及氫化物之反應性官能基之反應性寡聚物。

實施例6. 如實施例4之壓電採集器，其中該摻雜之聚烷基矽氧烷包含Pt。

實施例7. 如實施例4之壓電採集器，其中該聚烷基矽氧烷包含聚二甲基矽氧烷。

實施例8. 如實施例2之壓電採集器，其中該壓電層中該等壓電粒子之體積分率在35至65%之間。

實施例9. 如實施例2之壓電採集器，其中該交聯彈性體基質主要由聚矽氧組成。

實施例10. 如實施例2之壓電採集器，其中該等彈性電極包含碳作為導電元件。

實施例11. 一種配備有如實施例1至10中任一項之壓電採集器之輪胎。

實施例12. 一種用於製備壓電採集複合材料之方法，其包括：提供在固化後具有45至90蕭氏A之硬度之聚矽氧寡聚物；提供包含該聚矽氧寡聚物及壓電粒子之混合物，該等壓電粒子分散於該聚矽氧寡聚物中；澆鑄該混合物以形成複合片；固化該複合片；偏極化該複合材料內的該等壓電粒子。

製備複合材料

實例1

將電極油墨(其為60.5g聚二甲基矽氧烷(PDMS)(如Sci Rep 9,1(2019)中所述製備)、6.3g碳黑及131.7g甲苯之均勻混合物)塗覆於氟化聚合物基板(PTFE塗覆之玻璃布織物，Tapes and Technical Solutions,LLC,Nashville,TN)上，接著在烘箱中在80℃下熱處理15分鐘且然後在200℃下熱處理15分鐘以製造彈性電極薄層。

將14g壓電(PZT)粒子與2g聚二甲基矽氧烷(PDMS)(蕭氏A硬度80，在9.4莫耳%下之反應性單元)及2.8g甲苯在行星式離心混合器中混合4分鐘。獲得均勻漿液。使用膜施覆器在彈性電極層頂部上以24密耳之濕厚度澆鑄漿液。然後將該澆鑄膜在烘箱中在80℃下加熱15分鐘以移除溶劑且接著在200℃下加熱30分鐘以完成交聯反應。獲得複合膜。

將該相同電極油墨塗覆於複合膜之頂部，接著在烘箱中在80℃下熱處理15分鐘且接著在200℃下熱處理15分鐘以製成第二彈性電極薄層。獲得3層複合結構。

然後將該複合結構夾層於設定為130℃的熱板上的兩個銅板之間。將6.0kV之電壓施加於該等銅板中之一者上，在該複合結構兩端產生電場以偏極化分散於其內的PZT粒子60分鐘。獲得極化複合樣品。

實例2至6

實例2至實例6以與實例1類似之方式製備，不同之處在於用於形成彈性體聚合物基質之聚矽氧之反應性單元之硬度及/或莫耳分率及/或PZT材料之量如表1中所示改變。

比較例1至11

比較例1至11以與實例1類似之方式製備，不同之處在於用於形成彈性體聚合物基質之聚矽氧之反應性單元之硬度及/或莫耳分率及/ 或PZT材料之量如表1中所示改變。

測量在1%伸長率下之應變

自複合樣品切割1 x 3cm²試樣。測量試樣中心處1 x 1cm²之平均厚度。將試樣夾緊在AGS-X拉伸測試儀(Shimadzu，Japan)上以使中心處1 x 1cm²以5mm/min之衝程速率經拉伸。記錄在1%伸長率(0.1mm)下之應變值。

測量功率產生

將複合樣品固定於ACT165DL線性致動器(Aerotech，Pittsburgh,PA)上。將其彈性電極連接至具有1kΩ之負載電阻R之示波器。該樣品以20Hz之頻率經受3%拉伸變形。所產生的功率由

計算得。

樣品之保形度

將10 x 10cm²樣品層壓於輪胎內襯墊上的貼片上，該貼片經事先打磨以使表面光滑。若沒有皺褶、沒有剝離、或沒有裂紋，則認為樣品之保形度良好。另一方面，若存在皺褶、部分剝離或裂紋，則認為保形度差。

結果

上表1中之結果說明可藉由本文中一或多個實施例提供之益處。例如，當壓電發電機係如本文所述構造時，目前揭示之改良之壓電採集器之實施例可提供期望程度之保形度及在3%拉伸變形下之功率產生。

對於所揭示的製程及/或方法，以該等製程及/或方法執行之功能可以不同順序實施，可如上下文所指示。此外，概述的步驟及操作僅以實例提供，且一些步驟及操作可係可選的，組合成更少之步驟及操作，或擴展成另外步驟及操作。

本發明有時可說明包含在不同其他組件內或與不同其他組件連接之不同組件。此類所描繪的架構僅係實例，且可實施許多其他架構，此達成相同或相似功能性。

用於本發明及隨附實施例中之術語一般意圖為「開放」術語(例如，術語「包括(including)」應解釋為「包括(但不限於)」，術語「具有(having)」應解釋為「具有(having)至少」，術語「包括(includes)」應解釋為「包括(但不限於)」等)。此外，若引入特定數目之元件，則此可解釋為包括至少所引述數目，可如上下文所指示(例如，無其他修飾詞的「兩種引述」的裸引述包括至少兩種引述或兩種或更多種引述)。如本發明中所使用，任何呈現兩個或更多個替代術語之轉折連接詞及/或片語應理解為涵蓋包括該等術語中之一者、任一術語或兩個術語之可能性。例如，片語「A或B」應理解為包括「A」或「B」或「A及B」之可能性。

所使用的術語及字詞不限於參考書目含義，而是僅用於實現對本發明之清晰且一致之理解。應理解，除非本文清楚地另作指明，單數形式「一」、「一個」及「該」包括複數個指示物。因此，例如，提及「一組件表面」包括提及一或多個此類表面。

藉由術語「實質上」意指所引述的特性、參數或值不需要精確地達成，但偏差或變化(包括(例如)公差、測量誤差、測量精確度限制及熟習此項技術者已知的其他因素)可以不排除該特性意欲提供之效應之量發生。

在不脫離本發明之精神或基本特徵下，本發明之態樣可以其他形式實施。應在例示性而非限制性之所有態樣中考慮所述態樣。所實施的標的由隨附實施例而不是由前述描述指示。包含在實施例之等效之含義及範圍內之所有變化均應包含在其範疇內。

相關申請案之交叉參考

本申請案主張2022年3月30日申請之美國臨時申請案第63/325,527號之優先權，該案全文以引用之方式併入。

Claims

一種壓電採集器，其包括：壓電層，其包含交聯聚矽氧彈性體基質及壓電粒子，其中該等壓電粒子分散於該交聯聚矽氧彈性體基質中；及放置在該壓電層之第一側上之第一彈性電極及放置在該壓電層之相對第二側上之第二彈性電極；及其中在1%伸長率下該壓電採集器之抗拉強度為約0.5MPa至約5MPa。
如請求項1之壓電採集器，其中該交聯聚矽氧彈性體基質係由在固化後具有45至90之硬度之反應性聚矽氧寡聚物形成，該硬度使用蕭氏硬度標度A型測得。
如請求項2之壓電採集器，其中該反應性聚矽氧寡聚物包含聚烷基矽氧烷。
如請求項2或3之壓電採集器，其中該反應性聚矽氧寡聚物具有約5莫耳%至約10莫耳%之反應性官能基分率。
如請求項4之壓電採集器，其中該等反應性官能基包含羥基、乙烯基、烷氧基、氫化物或其組合。
如請求項1之壓電採集器，其中該交聯聚矽氧彈性體基質包含摻雜之聚烷基矽氧烷基質且其中該等壓電粒子係分散於該聚烷基矽氧烷基質中。
如請求項6之壓電採集器，其中該聚烷基矽氧烷基質摻雜有貴金屬。
如請求項7之壓電採集器，其中該貴金屬包含鉑(Pt)。
如請求項3之壓電採集器，其中該聚烷基矽氧烷為聚二甲基矽氧烷(PDMS)。
如請求項1之壓電採集器，其中該壓電層中該等壓電粒子之體積分率為約35%至約65%。
如請求項1之壓電採集器，其中該等壓電粒子包含鋯鈦酸鉛(PZT)。
如請求項1之壓電採集器，其中該第一彈性電極及該第二彈性電極包含碳。
如請求項1之壓電採集器，其中該等壓電粒子包含藉由外加電場偏極化之壓電粒子。
一種配備有如請求項1至13中任一項之壓電採集器之輪胎。
一種用於製備如請求項1至13中任一項之壓電採集器之方法，其包括：製備包含具有固化後45至90之硬度之聚矽氧寡聚物及壓電粒子之混合物，該硬度係使用蕭氏硬度標度A型測得，其中該等壓電粒子分散於該聚矽氧寡聚物中；將該混合物澆鑄至彈性電極之第一層上以形成第一複合膜；固化該第一複合膜；使該經固化之第一複合膜塗覆彈性電極之第二層以形成第二複合膜；固化該第二複合膜；及施加電場至該經固化之第二複合膜以偏極化該經固化之第二複合膜內的該等壓電粒子。