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:

Românii nu-l mai vor pe Iohannis. AUR a strâns peste 2 milioane de semnături pentru demiterea lui Klaus Iohannis. Simion: Românii nu îl mai vor pe Klaus Iohannis. Această campanie s-a bucurat de o largă susţinere pe străzile localităţilor din ţară

_ Soțul lui Kourtney Kardashian, Travis Barker, a fost transportat de urgență la spital după ce a suferit de o problemă medicală misterioasă

_ Fostul număr unu mondial pentru juniori Jason Kubler a intrat în turul doi la Wimbledon într-un meci „cel mai bun din toate timpurile”

_ EDEN CONFIDENTIAL: Posh Spice îl critică pe Chris Evans din cauza umilinței de cântărire în hit-ul TV din anii '90 TFI vineri

_ Lockheed Martin a câştigat un contract de 2,3 miliarde de dolari pentru a construi cel puţin 120 de elicoptere Black Hawk

_ Ghislaine Maxwell condamnată la 20 de ani de închisoare în dosarul Epstein de trafic sexual

_ Kali Reis urmează să joace alături de Jodie Foster în noul sezon din True Detective

_ Mia Fevola se demachiează când vizitează salonul de unghii purtând un trening violet

_ Trump a încercat să apuce volanul pentru a se alătura susținătorilor de la Capitoliu pe 6 ianuarie, martor

_ Zelenski a cerut la ONU o comisie de anchetă pentru atacul de la Kremenciuk şi un minut de reculegere pentru "toţi ucrainenii ucişi" (Video)

_ Modelul Gabrielle Epstein își etalează atuurile ample într-un bikini verde slăbit

_ Jill Duggar găzduiește baby shower înainte de nașterea celui de-al treilea copil - dar NU își invită surorile sau mama ei

_ Claire Danes și soțul Hugh Dancy poartă costumele lui și ale ei la evenimentul Max Mara din Lisabona, Portugalia

_ Airbnb interzice petrecerile în spaţiile oferite pentru cazare la nivel global, în urma unei restricţii temporare de acum doi ani

_ Cel mai bun partener din copilărie al lui Andrew Symonds îi aduce un omagiu „omului simplu căruia nu i-a păsat deloc”

_ Mirele MAFS este LĂSAT de iubita de două luni „după ce s-a îmbătat într-o excursie de golf sălbatic”

_ Sfinţii Petru şi Pavel, patronii spirituali ai penitenciarelor, sărbătoriţi miercuri

_ Lipsa de salată verde din Australia: Karl Stefanovic dezvăluie un ordin șocant al KFC

_ Australianca Lili Currie care locuiește în America spune că mâncarea din SUA conține atât de mult zahăr încât i-a modificat gusturile

_ Miniștrii urmează să dezvăluie noi restricții la jocurile de noroc online în încercarea de a stopa criza dependenței

_ Procurorul general din California furnizează informații despre numele și adresele deținătorilor legali de arme ai statului

_ Vânătoarea disperată a supraviețuitorilor atacului de mall din Ucraina, în mijlocul dărâmurilor, în timp ce 18 se teme că au murit

_ Joe și Jill Biden se alătură regelui spaniol Felipe și reginei Letizia la o cină generoasă la palatul regal

_ Spectacol de clovni: fără clasă Jill Biden str�nge cu putere m�na regelui Felipe și Joe nu �și poate ține labele de pe Regina Letizia la salutul de la Palatul Regal (VIDEO)

_ Doi acuzați după moartea a 51 de migranți în interiorul unui autotractor în Texas

_ După cum a spus fostul prim-ministru, scandalul de sânge contaminat a fost „ghinion”, JASON EVANS răspunde

_ Monumentele bisericești legate de comerț sunt o sursă de mare răni, spune raportul

_ Travis Barker internat în Los Angeles cu soția Kourtney Kardashian alături

_ Decizie cu implicații la ICCJ în dosarul de șantaj și amenințări la adresa unei jurnaliste - CAB a condamnat `blând` cadre MAI găsite deja vinovate

_ Jessica Simpson îi mulțumește lui Kim Kardashian pentru că l-a dus pe Maxwell la „Camp North”

_ Fostul partener insultat al lui Maxine Carr, Ian Huntley, este interpretat de Scott Reid, care filmează scene pentru o nouă dramă

_ Producătorii de alcool se revoltă împotriva Guvernului: 'Majorarea accizei la băuturi ar încuraja consumul ilicit de alcool'

_ Serena Williams, eşec la revenirea la Wimbledon, după un meci spectaculos de peste trei ore

_ Se dezvăluie vocea plină de viață a lui Margot Robbie, Barbie

_ Ludovic Orban anunță că va candida la alegerile prezidențiale din 2024

_ Expertul juridic spune că Ghislaine Maxwell este puțin probabil să dezvăluie vreodată secretele lui Epstein

_ Klaus Iohannis anunță că va cere NATO, la summit, suplimentarea numărului de trupe din România și declararea Rusiei ca pericol

_ Începe summit-ul NATO, care poate schimba istoria lumii: se decide strategia împotriva Rusiei

_ Donald Trump a încercat să ajungă la Capitoliu pe 6 ianuarie la volanul unei limuzine

_ Familia lui Mary Mara și colegii își amintesc de actriță după moartea ei înecată la 61 de ani în statul New York

_ Zelenski, discurs furibund la ONU: cere pedepsirea Rusiei pentru acte teroriste și vrea comisie de anchetă

_ Niciodată până acum Met nu a văzut un flux constant de controverse scrie STEPHEN WRIGHT

_ PAID îşi majorează capitalul social la 77,37 milioane lei prin încorporarea rezervelor

_ Mary Miller, susținută de Trump, �l �nvinge pe Rodney Davis la primarul din Illinois � C�știgă și candidatul la guvernator susținut de Trump, Darren Bailey

_ Rappler, site-ul de știri al laureatului Nobel, a ordonat să se închidă în Filipine

_ CEDO a înregistrat o cerere oficială interstatală din partea Ucrainei împotriva Rusiei

_ America's Got Talent: Heidi Klum își șterge lacrimile înainte să lovească Golden Buzzer pentru cântăreața Lily Meola

_ Mia Fevola fără machiaj vizitează un salon de unghii din Melbourne cu sandale Gucci de 1.000 de dolari

_ România poate scăpa de reputația de groapă de gunoi a Europei - Tanczos Barna anunță o premieră de la 1 iulie

_ Holera a făcut prima victimă în Irak

_ Denise Welch spune că sărutul lui Michael Le Vell de la Coronation Street a fost „un pic ca și cum ai săruta o pisică”

_ Victima Epstein Sarah Ransome spune în declarația de impact asupra victimei că a încercat să se sinucidă DE DOUĂ ORI

_ Boris Johnson se îndreaptă către o ciocnire climatică din cauza planurilor pentru o nouă mină de cărbune

_ Starul Means Girls, Daniel Franzese, reflectă despre „forțarea” în terapia de conversie la vârsta de 21 de ani

_ CHRISTOPHER STEVENS recenzii la emisiunile BBC Ellie & Natasia și Everything I Know About Love

_ Meghan Markle spune că bărbații trebuie să fie „mai vocali” în urma lui Roe v Wade și descrie reacția lui Harry

_ Acesta este motivul pentru care unii clienți Coles primesc carduri cadou surpriză și puncte bonus FlyBuys

_ Primare din Oklahoma: Senatorul RINO Lankford c�știgă, Markwayne Mullin, care a apărat crima lui Ashli ​​Babbitt, conduce cursa pentru Senat

_ Legislatura AZ adoptă legislația pentru alegerea universală a școlii, extinderea eligibilității contului de bursă de abilitare pentru fiecare familie, indiferent de școala pe care o frecventează

_ HOROSCOP 29 iunie: Lună Nouă în Rac. Începuturi care dau emoţii şi ne fac să ne simţim vulnerabili


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1078, afisate in 18 pagini.



ieri 09:17