Les matériaux piézoélectriques sont parmi les matériaux les plus étonnants au monde. Vous pouvez littéralement en extraire l'électricité. Autrement dit, une charge électrique apparaît au moment de la compression (ou de l'étirement) du matériau. C'est ce qu'on appelle l'effet piézoélectrique direct. Il y a aussi le contraire - sous l'influence de l'électricité, le matériau change de forme de façon réversible. La piézoélectrique a de nombreux domaines d'application - des capteurs de pression, des capteurs de microphone aux contrôleurs d'injection d'encre dans les imprimantes à jet d'encre et les résonateurs à quartz. Par conséquent, de nombreux scientifiques recherchent de nouveaux matériaux à effet piézoélectrique.
De plus, les piézoélectriques les plus populaires à l'heure actuelle, comme le titanate de zirconate de plomb, présentent plusieurs inconvénients. Tout d'abord, c'est lourd. Deuxièmement, inflexible. Troisièmement, légèrement toxique. Il est à la fois cancérogène et tératogène, et affecte la synthèse de l'ATP de manière médiocre et insipide. Par conséquent, les scientifiques sont constamment à la recherche de nouveaux matériaux avec une teneur en plomb réduite (ou mieux - sans), tout en choisissant les options les plus simples et les plus flexibles.
À la recherche des meilleures solutions, il m'est arrivé de rencontrer le développement de Dmitry Kiselev de NUST «MISiS». En Allemagne, il a maîtrisé l'un des meilleurs microscopes à sonde à balayage MFP 3D Stand Alone (Asylum Research), avec l'aide de qui lui et ses collègues de TSU et MIET ont étudié la structure des composites piézoélectriques à base de cyclonate de titanate de plomb et de baryum dans une matrice polymère complexe composé de difluorure de vinylidène et de trifluoroéthylène. L'appareil a aidé à bien composer les substances afin d'obtenir le composite le plus optimal, ce qui a finalement abouti à
un article dans la revue Scientific Reports .
Ce travail a trois corollaires. Premièrement, le matériau lui-même s'est avéré être assez spécifique - par exemple, il se sent mieux à basse température (après tout, un polymère organique, quoi en retirer), mais il résiste à des pressions élevées. En plus du fait qu'il est possible de fabriquer à moindre coût et de manière qualitative une partie de n'importe quelle taille et forme, nous obtenons une excellente base pour les capteurs de pression en eau profonde. Que faire ensuite avec eux - pensez par vous-même, pas aux petits. Mais pour l'instant, je vais vous parler de la deuxième conséquence.
Pour étudier le composite, les scientifiques ont dû modifier la méthode standard: «Afin de mieux capter le signal électrique, nous avons chauffé notre échantillon d'une certaine manière de la température ambiante à 60 degrés Celsius. Cela nous a permis de mesurer de manière très qualitative et reproductible les caractéristiques du matériau. Notre technique facilitera grandement le travail de collègues dans l'étude des composites. Par conséquent, j'espère qu'il sera en demande parmi les autres microscopistes. " Si vous voulez savoir exactement comment la méthodologie a changé,
mille par référence , et je demande à tous les autres de mener la troisième enquête.
Le microscope à force atomique de Duisbourg existe désormais à Moscou. Cela fonctionne, il peut être utilisé, même si vous n'êtes pas un employé de NUST «MISiS», car il fait partie du Centre d'utilisation collective. Ainsi, plusieurs instituts l'utilisent déjà sans vergogne. Et vous?