Új piezo­elektromos kristály hordozható elektro­nikákhoz

Az eddiginél sokkal hatékonyabb készülékeket lehet majd készíteni.

A szingapúri Nanyang Műszaki Egyetem (NTU) munkatársai egy olyan piezoelektromos kristályt fejlesztettek ki, amely akár gombnyomásra lehetővé teszi az áram előállítását. Az adott kristályok akkor képződnek, ha a folyadékok gőzzé válnak. Piezoelektromos kristályokat alkalmaznak többek között a hangszórókban, a különböző szenzorokban, az elektromos motorokban és az elektromos gitárokban is.

A megalkotott kristályok negyvenszer rugalmasabbak, mint a hagyományos kristályok, ha elektromos feszültség éri azokat. Alkalmazhatók egy ventilátor működtetésére vagy a kis méretű, hordozható eszközök áramellátásának biztosítására. Amennyiben a kristályokat például egy cipőtalpba építik be, akkor minden egyes lépéssel áramot tudnak termelni. Az érzékelők esetében a piezoelektromos kristályok kiválthatják az elemeket és az akkumulátorokat, s például átalakíthatják a gépek vibrációit elektromos árammá.

Az új anyag elektromos mező hatására akár 22 százalékkal is képes változtatni a formáját. Ez azért hatalmas előrelépés, mert az eddig készített hagyományos piezoelektromos kristályok esetében ez az arány csupán 0,5 százalék. Fan Hong Jin és csapata a javulást úgy érték el, hogy módosították egy olyan kristály képességeit, amely szenet, hidrogént, nitrogént, kadmiumot és klórt tartalmazott. A szakemberek néhány klóratomot brómmal helyettesítettek.

A fejlesztés a dolgok internete korszakában különösen fontos, hiszen az üzemekben és a háztartásokban egyre több szenzort alkalmaznak, amelyek intelligens vezérlést és ellenőrzést tesznek lehetővé. Fan Hong Jin elmondta, hogy hisznek abban, hogy a kristály teljesítményét a jövőben tovább növelhetik azáltal, hogy optimalizálják a kémiai összetételét. A tudósok az eredményeiket nyilvánosságra hozták a Nature hasábjain is.