В некоторых случаях специальные атомные меры позволяют им преобразовать механическую энергию в электроэнергию. Эти материалы называют пьезоэлектрическими материалами. Они полезны для сбора и преобразования побочной энергии, а также множества электромеханических устройств, чтобы увеличить качество жизни. Следовательно, важно иметь власть на этих наноструктурах и измерить их механические ответы.
До сих пор это было неизвестно, что механическое поведение пьезоэлектрических нанокристаллов, содержащих атомные дефекты, отличается, чем чистый. Об этом недавнем исследовании сообщают в журнале Nano Letters.По своей природе кристаллы никогда не на 100 процентов прекрасны, и у них есть различные виды структурных дефектов. Один такой тип дефекта – ошибка укладки.
Это считают структурным дефектом. В ошибке укладки стопка периодических мер атомов в кристаллах добавлена или пропавшие без вести. Доктор Кэсра Момени, директор Продвинутых Иерархических Материалов Лабораторией Дизайна и преподавателем Машиностроения в Техническом университете Луизианы, разрабатывает это, присутствие структурных дефектов включая укладку ошибок может значительно изменить распределение напряжения. Это происходит из-за сложного взаимодействия между областями напряжения от укладки ошибок и тех от свободных границ нанопрутов, которые могут изменить механизм неудачи нанопрутов с укладкой ошибок по сравнению с прекрасными.
«Так как сбор и преобразование побочной энергии – одно из ключевых требований в сегодняшнем возрасте, преобразовывая механические силы в полезную форму энергии, т.е. электрическую продукцию, альтернатива другим энергетическим способам трансдукции, а также эффективному подходу. Есть несколько прозрачной керамики, которые преобразовывают механическую энергию в электроэнергию. Мы ввели новое понятие, что механика этих крошечных прозрачных керамических структур зависит от атомных дефектов.
Например, они могут разрушиться, и их механические свойства не как ожидалось. Рассмотрение этих фактов позволит нам проектировать устройства сбора и преобразования побочной энергии из таких крошечных структур», объясняет доктор Моумита Гос, ведущий ученый этого исследования из Геттингенского университета и бывшего ученого диссертации Индийского научного института, Бангалор.Новое открытие показывает неинтуитивное ноу-хау дефектов с точки зрения механики в низком измерении.
Разработка дефекта в пьезоэлектрических наноматериалах в будущем позволит нам понять различный высококачественный и рентабельный основанный на вибрации сбор и преобразование побочной энергии, а также электромеханические устройства для биомедицинского исследования, диагностики и электронных заявлений.