Высокоэффективный гибкий пьезоэлектрический материал
Исследователям из Принстонского университета и Калифорнийского технологического университета (оба — США) удалось разместить микрометровые образцы одного из самые эффективных пьезоэлектриков на эластичной подложке из кремнийорганического материала.
Сущность прямого пьезоэффекта сводится к происхождению электрической поляризации под действием механических деформаций и напряжений. Пьезоэлектрические генераторы, преобразующие механическую энергию в электрическую, считаются одними из самые перспективных кандидатов на роль носимых источников питания для электронных устройств.
Пьезоэлектрик цирконат-титанат свинца (PZT) демонстрирует красивую эффективность преобразования, в отдельных случаях превышающую 80%. По своим чертям он заметно превосходит органические полимеры. К сожалению, получение образцов PZT проходит на твёрдой подложке при большой температуре (600–700 ?C), а на практике требуются эластичные материалы.
Авторы решили проблему создания «пьезорезины» на базе PZT. В начале процесса ученые стандартным методом приобретали полосы PZT толщиной 500 нм и шириной 5 мкм на подложке из оксида магния. Поле этого заготовку погружали в раствор фосфорной кислоты, под действием которой сообщение полос с подложкой нарушалась.
На завершающем этапе опыта массивы полос переносились на эластичный пример полидиметилсилоксана (PDMS) толщиной 2,5–5 мм, при взаимодействии с которым в дело вступали силы Ван-дер-Ваальса.
Полосы на взятой «пьезорезине» сохраняли цельность и порядок расположения. Как утверждают авторы, им удалось перенести в опытах более 95% всех полос на PDMS и разместить их на площади в 1 см2.
Изображения полос PZT на подложке из оксида магния (слева) и PDMS (иллюстрация из издания Nano Letters)
Полная версия отчета размещена в издании Nano Letters.
Опубликовано вNanoWeek,
- Прошлая статья:РОСНАНО профинансирует производство термоэлектрических микроохладителей
- Следующая статья:Главы русских бизнес-инкубаторов посетили Австрию с рабочим визитом
