Como creaban más fino пьезогенератор en el mundo

 

 





Si se puede con la confianza de señalar importantes descubrimientos de este año, la apertura del año 2015, es exactamente ésta. Hace aproximadamente un mes, los investigadores de la Columbia Engineering y en el instituto Tecnológico de georgia han informado sobre el primer piloto de la observación piezoeléctrico y пьезотронического efectos en atómicamente-delgada de material, дисульфиде de molibdeno (MoS2). El resultado puede ser el único generador de механочувствительное un dispositivo óptico transparente, muy ligero, flexible y растягивающимся.

En un artículo publicado en la revista Nature, el equipo de investigación de las dos instituciones ha demostrado mecánica para la producción de energía en el material bidimensional (2D) de MoS2. El efecto piezoeléctrico en este material antes era puramente teórico.

Пьезоэлектричество es bien conocido el efecto, durante la cual, barra de lazo o compresible produce tensión eléctrica (o a la inversa, cuando la tensión aplicada hace expandirse o contraerse). Sin embargo, para materiales de espesor en varios átomos de efecto пьезоэлектричества hasta que no se ha observado experimentalmente. El más reciente trabajo con disulfuro de molibdeno abre una vía potencial de nuevas especies de mecánica administrados de dispositivos electrónicos.

"Este material es solo un atómico de la capa se puede convertir en un dispositivo ponible, de integrarse en la ropa, para convertir la energía de los movimientos de su cuerpo en electricidad y alimentar el portátil de sensores o dispositivos médicos; es posible que esta energía es suficiente para cargar su teléfono directamente en el bolsillo", dice james hong, profesor de ingeniería mecánica y coautor del trabajo.

"La confirmación de la piezoeléctrico y пьезотронического efectos añade una nueva funcionalidad similar bidimensional de los materiales", comentó jun lin Fuera, también coautor del estudio. — Материаловеды en el temor de disulfuro de molibdeno, y la demostración de efecto piezoeléctrico su ejemplo, dando un nuevo tipo de material".

 





Hon y su grupo de investigación han demostrado en 2008, lo que графен, un formulario de carbono, es el más resistente del material. Junto con lin wang también aprenden activamente las nuevas propiedades de 2D-materiales de tipo гарфена y MoS2, más concretamente, cómo se extienden y se contraen.

Jun lin ganó y su grupo de investigación han sido los pioneros en el campo de la piezoeléctricos наногенераторов de conversión de energía mecánica en electricidad. Junto con постдокторантом Венчжуо wu también están desarrollando пьезотронические los dispositivos que utilizan piezoeléctrico cargas para controlar el flujo de la corriente, lohrbach material, tal y como sucede en las трехконцовых los transistores.

Hay dos maneras de usar el disulfuro de molibdeno para la generación de corriente: con la ayuda de las capas y de flexión en la dirección correcta. El material es extremadamente полярен, pero, como señala jung, lin Won, un número par de capas anula el efecto piezoeléctrico. La estructura cristalina de un material también пьезоэлектрическая sólo después de determinada la ubicación de los cristales.





Para el trabajo en Nature, el equipo de Hong localizó finas escamas de MoS2 en sustratos flexibles de plástico y determine cómo se orientan sus cristalinas de la rejilla mediante métodos ópticos. A continuación, se pintaban las escamas de metal de los electrodos. En el estudio, los progresos realizados en la Universidad de georgia, un grupo de Won ha establecido electrodos de medición de las muestras proporcionadas por el grupo de la Zona y, a continuación, измеряла la corriente de la corriente cuando la deformación mecánica de las muestras. Vigilar la conversión de energía mecánica en eléctrica, y también se midieron la tensión y la salida de corriente.

"De lo que nos pareció curioso fue el hecho de que el material de MoS2, que no es пьезоэлектрическим en forma volumétrica, se convierte en tal cuando худеет hasta одноатомного de la capa".

Para convertirse en пьезоэлектрическим, el material debe dividir a la central de simetría. En el volumen de MoS2 capas sucesivas están orientadas en direcciones opuestas y generan impactos positivos y negativos de la tensión, que se compensan entre sí, por tanto, dando a cero el efecto piezoeléctrico.

De hecho, MoS2 es sólo uno de los grupos bidimensionales de los materiales semiconductores, conocidos como дихалькогениды de metales de transición, todos los cuales, según las previsiones, tienen como пьезоэлектрическими propiedades. Ellos, a su vez, forman parte aún mayor de la familia bidimensionales de los materiales de los materiales piezoeléctricos aún siguen sin resolverse. Es importante señalar que, como ha demostrado el cariño y sus colegas, de dos dimensiones, los materiales pueden estirar mucho más, si se compara con los materiales convencionales. Tradicionales de cerámica пьезоэлектрики bastante frágil.

El estudio puede abrir la puerta a la elaboración de nuevas aplicaciones de estos materiales y el estudio de sus características únicas.

"Es la primera experimentación en este campo, lo que demuestra un elegante ejemplo de cómo el mundo cambia, cuando el tamaño del material se reduce a la magnitud de un átomo, añade el hon. — Con lo que hemos aprendido, ya estamos listos para crear dispositivos útiles para todo tipo de aplicaciones".

En última instancia, como señala jung, lin Won, la investigación podría conducir a la creación de plena наносистемы en un átomo de espesor, que será completamente independiente de recoger la energía mecánica del medio ambiente. Este estudio también muestra por primera vez пьезотронический efecto en el ejemplo bidimensional de material, lo que aumenta considerablemente la aplicación de capas de materiales en todos los ámbitos de la electrónica moderna.

Fuente: hi-news.ru