Изследователи от Университета на Хонконг откриха, че ултратънки, гъвкави диамантени мембрани могат да генерират електричество при механична деформация, откритие, което противоречи на отдавна установено научно предположение. Откритието, ръководено от професор Чжицин Чу и професор Юан Лин, може да проправи пътя за сензори, захранвани от диаманти, енергийни системи и медицински импланти.
Повече от век диамантът се смяташе за непиезоелектричен материал – което означава, че не се очакваше да произвежда електрическо напрежение при огъване или напрежение. Това разбиране ограничи използването му в микроелектромеханичните системи (MEMS), където обикновено служи като конструктивен елемент за други пиезоелектрични материали. Идеята за генериране на електричество *от* диаманти следователно се смяташе за непрактична.
Екипът на HKU преодоля това ограничение, като създаде ултратънки, гъвкави поликристални диамантени мембрани, използвайки наскоро разработен метод за отлепване на ръбове. Този процес позволи на обикновено твърдия диамант да се огъва значително. Когато изследователите огънаха мембраната, те наблюдаваха последователни и повтарящи се сигнали на напрежение. Проведоха се обширни експерименти с механично циклиране, за да се потвърдят резултатите и да се елиминират потенциални смущения от фактори на околната среда или трибоелектрични ефекти.
Подробни изчисления от първи принципи разкриха, че асиметрията в границите на зърната в поликристалната диамантена мембрана е отговорна за електрическия ефект. Тези граници разделят малките диамантени кристали, които съставляват материала, и тяхното поведение при огъване създава електрическа поляризация на заряда.
Прочетете оригиналното отразяване
💬 Коментари
📜 Правила за коментари