Inovaţia în domeniul materialelor piezoelectrice care poate schimba radical modul în care fabricăm orice obiect

Xiaoyu ‘Rayne’ Zheng de la College of Engineering de la Virginia Tech şi de la Macromolecules Innovation Institute şi echipa sa au dezvoltat metode de printare 3D a materialelor piezoelectrice care pot transforma mişcarea, impactul şi stresul din orice direcţii în energie electrică, relatează Phys.

„Materialele piezoelectrice convertesc stresul şi tensiunea în sarcină electrică”, a precizat Zheng.

• Ce a descoperit Telescopul Spațial James Webb pe un super-Pământ topit?
• Astronomii au observat cum o stea neutronică adormită „s-a trezit la viață”

În prezent, materialele piezoelectrice vin în doar câteva forme bine definite şi sunt realizate din cristale şi ceramică. Cu noua metodă se pot realiza materiale de orice formă şi dimensiune şi, de asemenea, nu sunt restricţionate de proceduri complexe şi costisitoare.

Spre deosebire de materialele convenţionale, unde mişcările sarcinii electrice sunt prescrise în cristale, noua metodă permite cercetătorilor să programeze răspunsurile electrice, putând să le magnifice, să le inverseze sau să le oprească în orice direcţie.

Pentru a demonstra aplicabilitatea, echipa a printat materiale inteligente şi le-a învelit pe suprafeţe curbate, pe mâini şi degete pentru a converti mişcarea şi a exploata energia mecanică, dar aplicaţiile pot merge dincolo de materiale purtabile şi electronice. Zheng vede în această tehnologie un salt în robotică, producţia de energie şi infrastructură inteligentă, unde o structură este realizată în întregime din material piezoelectric, simţind impacturi, vibraţii şi mişcări, permiţând monitorizarea acestora.

„În mod normal, dacă vrei să monitorizezi duritatea internă a unei structuri, vei avea nvoie de mulţi senzori individuali plasaţi peste tot în structură”, a precizat Huachen Cui, unul dintre membrii echipei de cercetare. „Aici, structura în sine este senzorul şi se poate monitoriza pe sine”, a adăugat acesta.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

O nouă clasă de materiale poate duce la emergenţa unui nou tip de baterii care se încarcă rapid şi poate revoluţiona industrii de viitor care se află în impas

Savanţii au inventat o metodă prin care pot micşora obiecte la scară microscopică

Inovaţie extrem de importantă în ştiinţa materialelor. Cercetătorii au putut topi aurul la temperatura camerei

Noi descoperiri ale modului în care văduva neagră îşi face pânza pot duce la o revoluţie în ştiinţa materialelor