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Titelaufnahme

Titel
The converse piezoelectric effect in wood and cellulose materials / submitted by Johannes Plackner
VerfasserPlackner, Johannes
Betreuer / BetreuerinGindl, Wolfgang
Erschienen2009
Umfang64 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Masterarb., 2009
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypMasterarbeit
Schlagwörter (DE)Piezoeffekt, Holz, Zellulose, piezoelectric texture
Schlagwörter (EN)piezoelectric effect, wood, cellulose, piezoelectric texture
Schlagwörter (GND)Kiefernholz / Piezoelektrizität / Cellulose / Regeneratfaser / Piezoelektrizität
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-5476 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
The converse piezoelectric effect in wood and cellulose materials [4.88 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Es ist bekannt, dass Holz und Zellulose piezoelektrisch aktive Materialien sind. Der direkte Piezoeffekt (Aufbau eines elektrischen Feldes an der Oberfläche bei mechanischer Belastung) ist gut erforscht. Der indirekte Piezoeffekt, die mechanischen Veränderungen aufgrund des Anlegens eines elektrischen Feldes, wurde bislang nur wenig analysiert. Im Zuge dieser Arbeit wurden zwei Materialien untersucht, Kiefernholz und Regeneratszellulose mit den Abmessungen 0,2x8x80 mm. Die Zelluloseproben wurden hergestellt, indem hochkristallines Zellulosepulver in Dimethylacetamid teilweise aufgelöst, ausgefällt und anschließend verstreckt wurde. Mittels einer Universalprüfmaschine wurde der Piezoeffekt quantifiziert. Weiters wurden die Materialien per wide angle x-ray scattering (WAXS) untersucht, um Aufschluss über Veränderungen im Kristallgitter zu erhalten. Die Ergebnisse zeigen einen klaren indirekten piezoelektrischen Effekt bei den Holzproben und einen kleineren, doch messbaren Effekt bei den Zellulosefolien. Die WAXS Ergebnisse deuten auf eine Aufweitung des Zellulosekristalls hin.

Zusammenfassung (Englisch)

Wood and crystalline cellulose materials are known for exhibiting piezoelectric behavior. The direct piezoelectric effect (formation of an electric field along the surface when exposing to mechanical stress) is well researched. The converse piezoelectric effect, the change of mechanical properties due to application of an electric field was, however, never the aim of comprehensive research. Two materials were investigated, native wood and regenerated cellulose. The wood samples were cut from pine wood blocks and measured 0,2x8x80 mm. The cellulose samples had the same dimensions. They were obtained from cellulose foils produced by partly dissolving highly crystalline cellulose powder with dimethylacetamide. To orient the fibers, the foils were stretched before testing. The samples have been analyzed by the means of conventional stress measurement to quantify the piezoelectric response and by wide angle x-ray scattering (WAXS) to understand the underlying principles. The results showed a clear mechanical reaction on the electric field for wood, and a smaller, yet detectible reaction for the cellulose foils. For wood, the WAXS data indicated widening of the cellulose molecules within the crystallite. The cellulose samples didnt show any response during the WAXS experiments.