Экологичный материал для генерации электричества создали в Японии

Ученые из Городского университета Осаки в Японии создали экологически безопасный материал для генерации электричества. Это пьезоэлектрическая тонкая пленка, не содержащая свинца. 

Пьезоэлектрические материалы генерируют электричество при механическом воздействии и деформируются под действием электрических полей. Они уже используются для повседневных изделий, таких как микрофоны, динамики и наушники, преобразуя вибрации в звук. Но в основе самых эффективных пьезоэлектрических материалов лежит свинец – токсичный элемент, вредный для окружающей среды.

Чтобы найти альтернативу свинцу, ученые обратились к ферриту висмута. Ранее этот материал не рассматривали для пьезоэлектрических устройств, так как он обладал ограниченной эффективностью преобразования механической энергии в электрическую. 

Авторы нового исследования создали ультратонкую пленку феррита висмута, легированного марганцем, выращенную непосредственно на кремниевых пластинах. Они стремились вызвать структурный фазовый переход, который мог бы значительно улучшить пьезоэлектрические характеристики даже на стандартных кремниевых пластинах.

Изменение структуры позволило улучшить пьезоэлектрический отклик материала. Пленки оказались способны генерировать значительный электрический заряд. Ученые отметили, что их можно использовать в двигателях и других устройствах в качестве экологичной замены свинцовым элементам, сообщает Microsystems & Nanoengineering.

Ранее ученые представили первую в мире технологию 4D-печати. Она позволяет создавать структуры, которые с течением времени меняются под воздействием внешних условий. Новая технология позволят переработать промышленные отходы с содержанием серы.