Espremer a eletricidade

Os materiais piezoelétricos são alguns dos materiais mais incríveis do mundo. Você pode literalmente espremer eletricidade deles. Ou seja, uma carga elétrica aparece no momento de espremer (ou esticar) o material. Isso é chamado de efeito piezoelétrico direto. Há também o oposto - quando sob a influência da eletricidade o material muda de forma de forma reversível. Os piezoelétricos têm muitos campos de aplicação, desde sensores de pressão, sensores de microfone até controladores de injeção de tinta em impressoras jato de tinta e ressonadores de quartzo. Portanto, muitos cientistas estão procurando novos materiais com efeito piezoelétrico.


Além disso, os piezoelétricos mais populares no momento, como o titanato de zirconato de chumbo, têm várias desvantagens. Em primeiro lugar, é pesado. Em segundo lugar, inflexível. Terceiro, um pouco venenoso. É carcinogênico e teratogênico e afeta de maneira ruim e geralmente insípida a síntese de ATP. Portanto, os cientistas estão constantemente procurando novos materiais com um conteúdo reduzido de chumbo (ou melhor - sem ele), ao mesmo tempo escolhendo as opções mais fáceis e flexíveis.


Em busca das melhores soluções, encontrei o desenvolvimento de Dmitry Kiselev da NUST “MISiS”. Na Alemanha, ele dominou um dos melhores microscópios de varredura do mundo, MFP 3D Stand Alone (Asylum Research), com o qual, juntamente com colegas da TSU e MIET, estudou a estrutura de compósitos piezoelétricos baseados em ciclonato de titanato de chumbo e bário em uma complexa matriz polimérica consistindo em difluoreto de vinilideno e trifluoroetileno. O dispositivo ajudou a compor adequadamente as substâncias para obter o composto mais ideal, o que acabou resultando em um artigo na revista Scientific Reports .

Este trabalho tem três corolários. Primeiro, o material em si mostrou-se bastante específico - por exemplo, ele se sente melhor em baixas temperaturas (afinal, um polímero orgânico, o que tirar dele), mas suporta altas pressões. Além do fato de que é possível fazer uma peça barata e qualitativa de qualquer tamanho e forma, obtemos uma excelente base para sensores de pressão em alto mar. O que fazer em seguida com eles - pense por si mesmo, não pelos pequenos. Mas, por enquanto, vou falar sobre a segunda consequência.

Para estudar o composto, os cientistas tiveram que modificar o método padrão: “Para capturar melhor o sinal elétrico, aquecemos nossa amostra de uma certa maneira, da temperatura ambiente a 60 graus Celsius. Isso nos permitiu medir de maneira muito qualitativa e reprodutível as características do material. Nossa técnica facilitará bastante o trabalho dos colegas no estudo de compósitos. Portanto, espero que seja uma demanda entre os colegas microscopistas. ” Se você quiser saber exatamente como a metodologia mudou, mil por referência , e peço a todos os demais para a terceira investigação.


O microscópio de força atômica em Duisburg agora existe em Moscou. Funciona, pode ser usado, mesmo que você não seja funcionário da NUST “MISiS”, porque faz parte do Centro de Uso Coletivo. Portanto, vários institutos já o usam descaradamente. E você?