Нано-пьезоэлектрик

Представьте себе сотовый телефон, который заряжается пока лежит у вас в кармане. Даже если он лежит на столе то все равно найдет себе источник энергии – в виде звуковых волн, к примеру. Фантастика? Уже нет – американские ученые разработали теоретическую модель работы нано-пьезоэлектриков и нашли пригодные для их изготовления материалы.

Отправной точкой стало открытие ученых из Хьюстонского и Техасского университетов, опубликованное в  журнале Physical Review B. Оказывается, в микромире эффективность пьезоэлектриков может возрастать в разы, достаточно уменьшить пьезо-элементы до нано-размеров

Пьезоэлектрический эффект (появление электрического тока в кристалле при его сжатии и растяжении), обнаруженный в таких материалах, как кварц, турмалин, Сегнетова соль и т. д., довольно слабый. Чтобы усилить эффект были синтезированы поликристаллические сегнетоэлектрические керамические материалы, такие как титанат бария BaTiO₃ и цирконат-титанат свинца PZT. При механическом давлении симметрия распределения зарядов нарушается, приводя к разности потенциалов на поверхностях кристалла. Кристалл объемом 1 см³ при приложении силы 2 кН может произвести напряжение до 12500 В.