MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Группа британских учёных создала перспективный пьезоэлектрический материал для выработки электричества в движении. Материал не содержит токсичный свинец, присутствующий в современных материалах такого же назначения, а также может быть синтезирован при комнатной температуре.
Источник изображения: ИИ-генерация Grok 4.1/3DNews
Учёные из университетов Оксфорда (Oxford), Бристоля (Bristol) и Бирмингема (Birmingham) разработали интересный во всех смыслах пьезоэлектрический материал на основе йодида висмута — неорганической соли с низкой токсичностью, который эффективно преобразует механическое движение в электричество и при этом не содержит свинец. Этот гибридный материал, сочетающий органические и неорганические компоненты, проявил высокую чувствительность к деформации, мягкость и долговечность, не уступив по производительности традиционным керамическими материалам на основе свинца, таким как PZT (цирконат-титанат свинца, содержащий 60 % свинца).
В отличие от PZT, требующего обжига при температурах до 1000 °C, новый материал синтезируется при комнатной температуре, что упрощает производство и снижает энергозатраты. Его ключевой особенностью является контролируемая структурная нестабильность, возникающая за счёт взаимодействия органических и неорганических составляющих, когда галогенные связи позволяют регулировать симметрию и усиливать пьезоэлектрический отклик. Тем самым это открытие открывает путь к экологически чистым технологиям на растущем рынке пьезоэлектриков, который, по прогнозам, превышает $35 млрд.
Открытие подтверждено детальным анализом материала на атомном уровне с привлечением синхротрона и ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для изучения динамики структуры. Материал проявляет выдающийся пьезоэлектрический эффект, аналогичный коммерческим аналогам, но без вредных примесей. Открытие будет иметь далеко идущие последствия для развития сенсоров, носимой электроники, самозаряжающихся устройств, прецизионных актуаторов (например, в автофокусе камер и насосах струйных принтеров), а также в системах по сбору энергии в фитнес-трекерах, умной одежде и автомобильных подушках безопасности. Весь наш мир и человек постоянно находятся в движении и извлечение дармовой энергии из этой работы — правильный путь.
Источник:
