涂覆导电电极是将原始压电材料转化为能够与智能鞋电子系统交互的功能元件的基本步骤。没有银或镍等导电层，行走产生的机械应力所产生的电势就无法有效地从材料表面提取或传输到必要的电路中。
电极涂层充当物理运动和电子功能之间的基本桥梁。其主要目的是建立可靠的接触界面，捕获产生的电荷，并确保它们被高效地路由到能源管理或信号处理模块。
电极界面的作用
建立电气接触
原始压电材料在受到机械压力时会产生内部电荷。然而，如果没有表面界面，这些电荷就会被困住。
施加银或镍涂层会在材料上创建必要的电气接触点。这会将压电元件的表面转化为有源端子。
从机械应力中捕获电荷
在智能鞋的背景下，每一步都会产生机械应力。导电涂层负责即时捕获由此产生的电荷。
它充当收集网，在材料变形消散之前收集由变形产生的能量。
效率和系统集成
确保能源收集效率
电极层的质量直接决定了有多少机械能成功地转化为可用电能。
适当的涂层可最大限度地减少源头的电阻和损耗。这确保了最大量的收集能量得以保留供系统使用。
提供可靠的传输路径
电荷被捕获后，必须移动到其他组件。电极涂层为这种传输提供了物理路径。
它将电输出路由到信号处理电路（用于步数统计等数据）或能源管理模块（用于电池充电）。
应用中的关键考虑因素
导电性差的风险
虽然涂层的必要性很明显，但涂层质量同样至关重要。
如果导电层不均匀或粘合不良，“桥梁”就会断裂。这会导致信号中断和能量收集性能显著下降。
材料兼容性
在银、镍或其他导体之间进行选择会影响元件的寿命。
即使鞋子在弯曲和折叠时，涂层也必须保持电气完整性。柔性压电材料上的刚性涂层可能会破裂，切断连接路径。
为您的设计做出正确选择
- 如果您的主要重点是最大化能量收集：优先选择银等高导电性涂层，以确保在电荷捕获过程中电阻最低。
- 如果您的主要重点是耐用性和成本：考虑镍涂层，它可能在导电性和在持续踩踏下的物理弹性之间提供稳固的平衡。
您的智能鞋压电系统的成功完全取决于此电极界面的完整性。
摘要表：
| 特性 | 银涂层 | 镍涂层 |
|---|---|---|
| 主要优势 | 最大能量收集效率 | 高耐用性和成本效益 |
| 电阻 | 电荷捕获电阻最低 | 中等电阻，粘合牢固 |
| 最适合 | 高性能信号处理 | 持久的大批量鞋类生产 |
| 核心功能 | 连接物理应力与电子输出 | 提供可靠的传输路径 |
与 3515 合作，提供先进的智能鞋解决方案
作为服务于分销商和品牌所有者的大型制造商，3515 为所有类型的鞋类提供全面的生产能力。无论您是开发尖端的智能鞋还是高性能的安全鞋，我们的专业知识都能确保您的压电系统得到精确而耐用的集成。我们旗舰的安全鞋系列，以及我们广泛的工装靴、战术装备和运动鞋产品组合，旨在以毫不妥协的质量满足多样化的批量需求。
准备好通过卓越的制造来提升您的产品线了吗？立即联系我们，讨论您的项目需求！
参考文献
- Anita B. Dombale. Smart Shoes for Blind People. DOI: 10.22214/ijraset.2023.57058
本文还参考了以下技术资料 3515 知识库 .