3262347668

1. Wstęp

Wraz z rozwojem nowoczesnych materiałów dielektrycznych obserwuje się od wielu lat wzrost zainteresowania badaniami ładunku przestrzennego w tych materiałach, wykorzystania lub eliminacji wpływu tego ładunku. Badania te powadzone są o wielu lat w izolacji wysokonapięciowej, a ostatnio zainteresowania naukowców zwrócone są coraz częściej w kierunku aktywnych materiałów dielektrycznych ze względów poznawczych jak i technologicznych. Wiążą się one z wykorzystaniem materiałów elektretowych w inżynierii elektronicznej czy elektrycznej. W materiałach aktywnych ogromną rolę odgrywa ładunek przestrzenny, polaryzacja: wolnorelaksacyjna i spontaniczna, są to przede wszystkim materiały piezoelektryczne, piroelektryczne jak również elektroaktywne [1], Wzrost zainteresowania, postęp w budowie zaawansowanych materiałów dielektrycznych i badania ładunku przestrzennego są efektem rozwoju tzw. „elektrostatyki stosowanej”. Pojęcie to łączy aspekty i problemy związane zarówno z wykorzystaniem stałych czy zmiennych pól elektrycznych jak również z zagrożeniem wynikającym z gromadzenia ładunku elektrycznego i jego niekontrolowanego rozładowania w przyrządach, procesach i układach izolacyjnych [10], Dlatego też tak ważnym problemem stała się ocena wpływu ładunku przestrzennego w materiałach izolacyjnych oraz elektretowych.

Nowoczesna izolacja wysokonapięciowa, która coraz częściej modyfikowana jest nanowypełniaczami, odgrywa dużą rolą w takich procesach jak wytrzymałość elektryczna. Przykładowo, w przypadku akumulacji homoładunku w dielektryku następuje obniżenie natężenia pola elektrycznego w pobliżu elektrody i jego wzmocnienie w objętości co korzystnie wpływa na wartość wytrzymałości elektrycznej. W przypadku heteroładunku natężenie pola będzie duże przy elektrodzie, jest ono większe od średniej wartości pola w izolacji i to już jest bardzo niekorzystne [102],

Elektrety wykorzystywane są zarówno jako przetworniki piezoelektryczne, piroelektryczne, jako filtry, czujniki i aktuatory [98], Zastosowanie tych materiałów znaleźć można w sektorze biomedycznym, z powodzeniem wykorzystywane są w sektorze budowlanym, transportowym i w szeroko rozumianym przemyśle elektronicznym. Stymulatory serca, optyczne sensory w diagnostyce endoskopowej, czujniki monitorowania ciśnienie krwi, mikrohydrofony, skanery laserowe, optyczne mikrofony

4