Naukowcy z Columbia Engineering i Georgia Institute of Technology opublikowali raport, w którym pokazują pierwsze eksperymentalne efekty piezotroniki oraz piezoelektryczności w cienkim materiale, dwusiarczek molibdenu (MoS2) pozwoli stworzyć wyjątkowo cienkie, lekkie, rozciągliwe elektryczne urządzenia.

Piezoelektryczność to efekt, polegający na powstaniu ładunku elektrycznego na skutek odkształcenia materiału. Ale w materiałach o grubościach atomowych, do dziś ten efekt nie był zauważalny. James Hone, profesor inżynierii mechanicznej, mówi:

Ten materiał- pojedyncza warstwa atomów- może zostać wykorzystany do stworzenia noszonych urządzeń, może być włączony do odzieży, dzięki konwersji energii z ruchu. Może on też spokojnie naładować telefon znajdujący się w kieszeni.

Są dwa główne klucze do generowania prądu przez dwusiarczek molibdenu (MoS2). Po pierwsze naukowcy użyli nieparzystą ilość warstw i wyginają go w odpowiednim kierunku. Materiał jest polarny, więc parzysta liczba warstw znosi efekt piezoelektryczny. Krystaliczna struktura materiału piezoelektrycznego jest możliwa tylko dla niektórych orientacji kryształów.

Aby zbadać właściwości materiału, naukowcy umieścili go na elastycznych, plastikowych podłożach.  Następnie przypięli oni metalowe elektrody. Pomiary, podczas odkształcania próbek wykazały, że energia mechaniczna jest przekształcana na elektryczną i powstaje napięcie oraz prąd wyjścia. Napięcie, w przypadku zmienionego kierunku przyłożonej siły, zmienia swój kierunek a także nie powstaje w materiale o parzystej ilości warstw. Takie efekty zostały zaobserwowane w MoS2 po raz pierwszy.

Badania mogą doprowadzić do powstania atomowej grubości nanosystemów, które same się zasilają. W szczególności może to znaleźć zastosowanie w robotyce.

mos21

mos22

Źródło: http://phys.org/, zdjecie: Rob Felt/Georgia Tech

Spodobał Ci się ten artykuł? Podaj dalej!