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:

Turcia iese la atac după summitul UE la care a participat și Iohannis: 'Decizii părtinitoare, lipsite de contact cu realitatea'

Oamenii de știință descoperă animale care nu îmbătrânesc!

Simptome neobișnuite neasociate anterior...

Expertul în somn dezvăluie de ce nu este rău să te uiți la telefon înainte de culcare - și dezvăluie mai multe mituri comune

Ar putea fi epoca antebelică?

Femeia din Texas rămâne însărcinată -- de două ori într-o săptămână...

Neamțul nu se mai spală ca lumea ca să economisească energie. Declarație controversată a vicecancelarului Germaniei: A anunțat că își reduce timpul petrecut la duș pentru a economisi energie

_ Misiunea de asteroizi NASA este în așteptare din cauza livrării cu întârziere a software-ului

_ Conjuncţie planetară rară. Mercur, Venus, Marte, Jupiter şi Saturn pot fi văzute strălucind înainte de răsărit

_ Decizia lui Biden care înfurie China. Statele Unite au creat o nouă alianţă "în beneficiul popoarelor din Pacific"

_ Tânără femeie pro-life, atacată de o mafie antifa pro-avort în Seattle (VIDEO)

_ Leeds United va lansa o ofertă de 26 de milioane de lire sterline pentru belgianul Charles de Ketelaere

_ Detalii de ultimă oră despre atacul de lângă un club gay din Oslo. Cine este individul care a ucis doi oameni și a rănit alte zeci de persoane

_ Fiica lui Pep Guardiola, Maria, își arată fizicul svelt într-un bikini alb în Barbados

_ Starul X Factor, Louisa Johnson, își arată fizicul tonifiat într-un bikini subțire, crem, tanga, în Ibiza

_ MAX DICKINS: De ce atât de mulți bărbați au atât de puțini prieteni? Cum o propunere a dus la căutarea celui mai bun om

_ Noul șef de la Burnley, Vincent Kompany, face bilanțul înaintea sezonului său de debut în campionat

_ Lily James, Poppy Delevingne, Tigerlily Taylor și Sienna Miller uimesc la Glastonbury

_ Veste importantă! Ce se întâmplă cu banii a milioane de români care au investit în acest tip de pensie

_ Bulgaria - Un nou feribot va traversa Marea Neagră între Burgas și Batumi

_ Algele marine fermentate pe ciuperci ar putea crea cel mai apropiat înlocuitor al fructelor de mare

_ EXCLUSIV/Azi, InSecuritate, Adrian Zuckerman, fost ambasador al SUA la Bucureşti, de la ora 19.00, pe SMART TV, şi de la ora 22.55, pe Aleph News

_ Naţionala primarilor, învinsă într-un meci cu foste glorii ale fotbalului românesc

_ Kate Moss se uită din culise la Glastonbury cu câteva ore înainte ca fostul Pete Doherty să facă o cameo surpriză

_ Crawley va deveni primul club englez care va lansa un kit exclusiv NFT sub proprietarii susținuți de criptomonede WAGMI United

_ Forţele ruseşti ocupă tot oraşul ucrainean Severodoneţk, potrivit primarului

_ Activiștii pro-choice sunt aruncați cu gaze lacrimogene în timp ce intră în clădirea Capitoliului din Arizona

_ Liberalii o �ncurajează pe Liz Cheney după ce ea susține decizia Roe

_ Michelle Keegan „încasează 2,5 milioane de lire sterline pe an”, deoarece ea și Mark Wright sunt cel mai bogat cuplu tânăr de la TV

_ �Am un elicopter care mă așteaptă� � Jill nerăbdătoare �l obligă pe Joe Biden să �ndepărteze reporterii �nainte de a decola �n Europa (VIDEO)

_ Dame Julie Andrews NU A întâlnit distribuția lui Bridgerton - în ciuda faptului că o interpretează pe Lady Whistledown în serialul Netflix

_ FOTO: „terorist” iraniano-norvegian, 42 de ani, „care a ucis doi într-un atac islamist” la un bar gay din Oslo

Tânărul de culoare Khabane Lame, 22 de ani, a devenit cea mai urmărită vedetă TikTok din lume, cu peste 142 de milioane de fani

Curtea Supremă a SUA A ANULAT celebra decizie Roe împotriva lui Wade, spunând că „Constituția nu conferă dreptul la avort”

_ Barry și Eddie Hearn „așteaptă o câștig de 150 de milioane de lire sterline din vânzarea pachetului minoritar din Matchroom”

_ Caitlyn Jenner se alătură prietenei Sophiei Hutchins la Festivalul de viteză de la Goodwood din West Sussex

_ Se dau lupte grele pentru cucerirea Luganskului! Pas strategic făcut de Moscova: soldații au au intrat în oraşul Lisiceansk

_ Seceta a lovit Milano pentru a închide fântânile

_ Petra Kvitova a câştigat turneul de la Eastbourne: Este al 29-lea titlu din cariera sa

_ Deși Papa Francisc răm�ne tăcut, un departament al Vaticanului laudă decizia Curții privind Roe v. Wade

_ Kate Middleton pozează într-un avion de luptă în timp ce postează un omagiu adus militarilor și femeilor de Ziua Forțelor Armate

_ Rusia se plânge la TAS: COR și 12 federații contestă interdicțiile de participare la competiții

_ Secretarul general adjunct al NATO: Vom avea o viziune coerentă pentru flancul estic, pentru România

_ Josh Schuster izbucnește în lacrimi în timpul imnului Samoan înainte de ciocnirea cu Insulele Cook

Variola maimuței arată o evoluție accelerată...

_ Serena Williams își intensifică pregătirea pentru Wimbledon în timp ce se duce la Center Court pentru a antrena

_ Superstarul Fremantle, Nat Fyfe, IMPULSĂ un arbitru și îl confundă cu un coechipier în pierderea în fața lui Carlton

_ TOM LEONARD: America nu a fost niciodată mai dezbinată. Și viitorul arată înfricoșător

_ Modelul Kris Smith împărtășește o fotografie plină de viață atingând limbile

_ Abbie Chatfield anunță o mutare interesantă în carieră

_ Prezentatorul de știri din GB Colin Brazier, 54 de ani, își găsește din nou dragostea cu un prieten de familie

_ David Spade donează 5.000 dolari unui angajat subapreciat al Burger King

_ Fundașul Arsenal, William Saliba, „ar putea pleca în această vară, cu Marsilia pregătită pentru o ofertă uriașă de 25 de milioane de lire sterline”

_ Rebel Wilson și noua iubită se bucură de o plimbare romantică cu elicopterul în Islanda

_ Rachete ruseşti lansate din Marea Neagră au lovit baza militară ucraineană din Iavoriv

_ Mesaj Ro Alert: Pericol de înţepături de albine în judeţul Neamţ. Un camion cu stupi s-a răsturnat

_ Frankie Dettori „evitat” de separarea de grajdul Gosden în urma accidentului de la Royal Ascot

_ Clubul select - România, Italia, Portugalia, Slovacia şi Bulgaria cer să poată vinde mașini pe benzină și motorină și după 2035

_ China acuză că un avion american a pus în pericol pacea şi stabilitatea în Taiwan

_ Alianţa pentru Aviaţia cu Emisii Zero - Viitorul aparține aeronavelor electri sau cu hidrogen


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 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39

Nr. de articole la aceasta sectiune: 2311, afisate in 39 pagini.



ieri 21:08 _ UNDE DE ȘOC
ieri 16:22