14:39
Comentarii Adauga Comentariu

_ Performanță piezoelectrică ultraînaltă demonstrată în materiale ceramice

_ Performanță piezoelectrică ultraînaltă demonstrată în materiale ceramice< /h3>

Abilitatea materialelor piezoelectrice de a converti energia mecanică în energie electrică și viceversa le face utile pentru diverse aplicații, de la robotică la comunicații la senzori. O nouă strategie de design pentru crearea ceramicii piezoelectrice ultra-performante deschide ușa către utilizări și mai benefice pentru aceste materiale, potrivit unei echipe de cercetători de la Penn State și Michigan Technological University.

„De mult timp, Ceramica policristalină piezoelectrică a arătat un răspuns piezoelectric limitat în comparație cu cristalele simple”, a declarat Shashank Priya, vicepreședinte asociat pentru cercetare și profesor de știința materialelor și inginerie la Penn State și coautor al studiului publicat în revista Advanced Science. "Există multe mecanisme care limitează magnitudinea piezoelectricității în materialele ceramice policristaline. În această lucrare, demonstrăm un mecanism nou care ne permite să creștem mărimea coeficientului piezoelectric de câteva ori mai mare decât este de așteptat în mod normal pentru o ceramică."

Coeficientul piezoelectric, care descrie nivelul răspunsului piezoelectric al unui material, este măsurat în picocoulombs per Newton.

„Am atins aproape 2.000 de picocoulombs per Newton, ceea ce reprezintă un progres semnificativ, deoarece în ceramica policristalină, această mărime a fost întotdeauna limitată la aproximativ 1.000 de picocoulombs per Newton”, a spus Priya. „2.000 a fost considerată o țintă de neatins în comunitatea ceramicii, așa că atingerea acestui număr este foarte dramatică.”

Drumul către descoperirea noului mecanism a început cu o întrebare: Ce factori controlează magnitudinea constantei piezoelectrice? Constanta piezoelectrică este sarcina generată de o unitate de forță aplicată, picocoulomb pe Newton, care, la rândul său, este dependentă de efectele care apar la nivel atomic până la mezoscală.

„Ne-am întrebat care sunt unele efecte de bază, aproape la scara atomică, a parametrilor fundamentali care limitează sau controlează răspunsul?" spuse Priya. „Folosind modelul multiscale dezvoltat la Michigan Tech, care este o combinație de diferite tehnici de modelare pentru a acoperi scara lungimii, am efectuat o investigație foarte detaliată asupra a două fenomene.”

Unul a fost eterogenitatea chimică, care descrie modul în care atomii diferitelor elemente dintr-un material sunt distribuiți la scară nanometrică. Acest lucru este important deoarece diferitele poziții atomice și locurile pe care le ocupă sunt critice pentru răspunsul piezoelectric. Al doilea este anizotropia, influența orientării cristalografice. Acest lucru este important deoarece proprietățile piezoelectrice ale unui material sunt mai mari de-a lungul unei anumite direcții cristalografice.

„Imaginați-vă că materialul este ca un cub – un cub are axe diferite, o diagonală a feței și o diagonală a corpului și așadar. Răspunsul piezoelectric se schimbă în toate aceste direcții diferite”, a spus Yu U. Wang, profesor în știința materialelor și inginerie, Universitatea Tehnică din Michigan. „Și așa, arătăm că prin alinierea tuturor boabelor dintr-un material ceramic de-a lungul anumitor axe cristalografice, putem obține un răspuns piezoelectric foarte mare. Am creat o cantitate foarte mare de eterogenitate locală și o orientare foarte mare a granulelor în materialul ceramic. iar combinația acestor doi parametri de control de bază a condus la un răspuns piezoelectric ridicat în ceramică.”

Cercetătorii au descoperit că dacă adăugați o cantitate mică de europiu din pământ rar la ceramică, europiul va ocupa colțul. a rețelei cubice. Acest lucru creează eterogenitatea chimică în material care este necesară pentru un răspuns piezoelectric ridicat. Cercetătorii au reușit să amplifice și mai mult răspunsul prin orientarea a 99% din boabele de cristal.

Combinația acestor două efecte nu a fost explorată înainte, potrivit Yongke Yan, profesor asociat în știința materialelor și inginerie și autor principal al acestui studiu.

„Cred că acest lucru mecanismul pe care am fost capabili să-l identificăm nu numai că duce la îmbunătățire, dar duce la îmbunătățiri dramatice și îl împinge aproape de valoarea ideală, care este mult mai mare decât s-ar aștepta mulți oameni", a spus Yan.

Pentru a colecta datele necesare pentru a-și demonstra conceptul, Priya și echipa sa au lucrat cu Dabin Lin, fost savant invitat la Institutul de Cercetare a Materialelor (MRI) al Penn State și în prezent lector în inginerie fotoelectrică la Universitatea Tehnologică Xi'an din China, și Ke Wang, Om de știință al personalului RMN în Laboratorul de Caracterizare a Materialelor RMN. Aceasta a inclus colectarea datelor de la microscopul electronic de transmisie prin scanarea materialelor ceramice, pe care le-au combinat cu tehnici de spectroscopie cu raze X cu dispersie de energie (EDS). EDS poate determina ce elemente chimice sunt prezente și le permite cercetătorilor să „vadă” la nivelul unui singur atom că europiul este prezent în ceramică într-un mod care îi conferă eterogenitatea necesară pentru un răspuns piezoelectric ridicat.

Aceste descoperirile au potențialul de a conduce la materiale piezoelectrice îmbunătățite și chiar noi, cu o varietate de aplicații noi de acționare și traductoare. Acest lucru ar putea însemna o mai bună robotică, senzori, transformatoare, motoare cu ultrasunete și tehnologii medicale. În plus, deoarece ceramica piezoelectrică ultraînaltă din studiu poate fi procesată folosind procese tradiționale de fabricație multistrat, materialele ar fi rentabile și scalabile.

„Oamenii beneficiază de electronică și sunt prezente în atât de multe lucruri, cum ar fi roboți, microscoape, sisteme de transport, orice dispozitiv personal cu un ecran, cum ar fi un telefon, dispozitive medicale, cum ar fi instrumente de imagistică corporală sau de scanare, și chiar lucruri folosite în explorarea spațiului, cum ar fi roboții care ar putea funcționa în afara unei nave spațiale", a spus Priya. spus. „Toate aceste lucruri pot fi îmbunătățite cu ceramica piezoelectrică ultraînaltă.”


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Sunt vaccinurile ARNm COVID sigure? A apărut Studiul "Evenimente adverse grave de interes special în urma vaccinării ARNm în studiile randomizate"

_ 2 Citate de la Henry Ford și PT Barnum despre bani

_ McDonald's lansează burger McPlant în Australia: De unde să cumpăr Maccas vegan

_ Durează doar 1 lună pentru a vindeca problemele cardiace? Un studiu de la Harvard confirmă existența meridianului pericardului

_ Omul de ştiinţă rus arestat zilele trecute sub suspiciunea de trădare de ţară a murit

_ Supreme Court Security Chief Sparks War of Words Over Police Protection of Justices

Rusia impune restricții țărilor care cumpără grâu și ulei de floarea soarelui: Rusia va exporta de acum ănainte,cereale către alte națiuni doar în schimbul rublelor.

_ Jabeur îl respinge pe Mertens pentru a ajunge la Wimbledon

_ Sienna Miller face pachete pe PDA cu iubitul ei Oli Green la Wimbledon

_ [Premierarea 7/04 la 1PM ET] DoD va elibera peste 700 de piloți pentru încălcarea mandatelor de vaccinare pe fondul penuriei de pilot | Faptele contează

_ Mii de firme se luptă să angajeze personal scrie RUTH SUNDERLAND

_ UPDATE: Ricky Martin a lovit cu ordin de restricție pentru abuz domestic...

_ Benji Marshall îl susține pe Tim Sheens pentru a-l face pe SHOCK să revină la antrenor și să preia controlul Tigers care se luptă

_ Elliot Page marchează un reper cu fotografia de pașaport: „N-am crezut niciodată că mi-ar plăcea o fotografie de pașaport”

_ Strictly se pregătește să revină în emblematica sală de bal Blackpool Tower pentru prima dată în trei ani

_ Kim Kardashian mocnește într-o ședință foto retro pentru campania SKIMS: „Pregătește-te pentru Metallic Swim”

_ Westworld Sezonul 4 Episodul 2 Recapitulare: Teddy Flood devine cel mai recent personaj care a revenit

_ Provocarea părului rezistent la apă Color Wow's Dream Coat pe TikTok

_ Lola Sheen, fiica lui Charlie Sheen și Denise Richards, face magazine în Calabasas la câteva zile după accidentul de mașină

_ Celeste Barber Îl AFACE pe Tammy Hembrow pentru că și-a arătat abdomenul plat la doar 12 zile după naștere

_ Dependență în spirală, boli psihotice, spitale care se confruntă cu potop de otrăviri...

_ Hamilton salută publicul de acasă și echipa Mercedes

_ Grupul emblematic de copii The Wiggles a ajuns pe coperta revistei Rolling Stone

_ Negru agresat...

_ Kremlinul cucerește orașul esențial din estul...

_ Oficialul de top Biden spune că inversarea lui Roe nu �va dura mult� pentru că �aceasta nu este America�

_ Jennifer Lopez și Ben Affleck merg braț în braț la Melrose Trading Post în weekendul din 4 iulie

_ Tsitsipas și Kyrgios, ambii amendați după o ciocnire aprinsă de la Wimbledon

_ „Minions” stăpânesc teatrele N.americane în weekendul de 4 iulie

_ Acești americani au părăsit SUA spre Mexic...

_ UPDATE: Cumpărătorii fug pentru vieți după ce ucigașul de la Copenhaga a deschis focul...

_ Hailey Bieber prezintă o piele impecabilă într-o nouă reclamă pentru marca ei de îngrijire a pielii Rhode Skin

_ Soimul a aterizat: frânare în aer pentru a acorda prioritate siguranței în detrimentul energiei sau vitezei

_ Olivia Rodrigo are o ținută punk șic în timp ce cântă pentru fanii Manchester

_ France-based British theatre legend Peter Brook dies aged 97: source

_ JPMORGAN prezice petrol de 380 de dolari pentru reducerea producției ruse în cel mai rău caz...

_ Juventus „se gândește la o lovitură de vară pentru fundașul Arsenal Gabriel Magalhaes”

_ Profesorul de breakdance al lui Michael Jackson, Bruno „Pop N Taco” Falcon, a murit la vârsta de 58 de ani, din cauze naturale

_ Thor: Love and Thunder: Chris Hemsworth se alătură TikTok; câștigă 600.000 de urmăritori în două zile

_ Tyra Banks are un aspect confortabil și casual în transpirație pentru o mușcătură rapidă cu un prieten din Los Angeles

_ Alan Fletcher, de la vecini, spune că distribuția și-a găsit scenele finale dificile, deoarece săpunul este eliminat după 37 de ani.

_ Femeia din Texas trebuie să părăsească statul pentru a pune capăt unei sarcini periculoase...

_ Karlie Kloss uimește în cămașă șic cu glugă în timp ce își face apariția la spectacolul Azzedine Alaia în timpul PFW

_ Pe măsură ce supermarketurile încep să sfătuiască cumpărătorii să „folosească nasul”, SARAH RAINEY pune metoda la încercare

Autorul Matt Palumbo prezintă modul în care George Soros are un control semnificativ asupra narațiunilor media. Cartea sa expune legătura lui Soros cu infrastructura media și politica din SUA

_ Călătorii se îngrămădesc la Jim Jim Falls din Kakadu, Northern Territory cât timp este deschisă publicului

SUA. Curtea Supremă și-a urmat hotărârea sa de referință din 23 iunie, care a recunoscut pentru prima dată dreptul constituțional de a purta arme de foc în public pentru autoapărare, emitând o serie de alte hotărâri.

_ McLaughlin din Noua Zeelandă câștigă titlul IndyCar Mid-Ohio

_ Activiștii pentru climă organizează un protest la Marele Premiu al Marii Britanii

_ Grupul mânuind steaguri naționaliste albe marșează pe drumul libertății din Boston...

_ Furious Pat Cash îl acuză pe Nick Kyrgios de „înșelăciune, manipulare și abuz” la Wimbledon

_ Kendall Jenner își lasă corpul să vorbească cu o fotografie doar cu trunchi, concentrându-se pe abdomenul ei tonifiat

_ Sinner îl uimește pe Alcaraz ajungând în primul sfert de finală de la Wimbledon

_ Împușcarea în centrul comercial din Copenhaga a făcut mai mulți morți și răniți

_ GALLUP SHOCK: DOAR 38% MÂNDRI CĂ SUNT AMERICA

_ Nu vă deranjează decalajul de 52 de ani: BRIAN VINER recenzează The Railway Children Return

_ Unul dintre modurile cheie prin care oamenii de știință ascultă extratereștrii amenințați...

_ Chris Rock, Lake Bell văzut părăsind împreună un restaurant italian, alimentează zvonuri despre romantism în devenire

_ Rita Ora și Taika Waititi se mută la Londra înainte de nunta lor „iminentă”.

_ Omizi -- următoarea gustare gustoasă...


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9

Nr. de articole la aceasta sectiune: 536, afisate in 9 pagini.



ieri 20:52 _ TK