Nano-ohutta energiankeruuta

Röntgenkuva, jossa näkyy sydämentahdistin ja potilaan rinta Uutta materiaalia voitaisiin käyttää laitteiden kehittämiseen, jotka muuttavat verenpaineen virtalähteeksi sydämentahdistimille.

Uudentyyppinen erittäin tehokas, nano-ohut materiaali voisi edistää omavoimaista elektroniikkaa, puettavia tekniikoita ja jopa tuottaa sydämenlyönneillä toimivia sydämentahdistimia.

Joustavan ja tulostettavan pietsosähköisen materiaalin, joka voi muuttaa mekaanisen paineen sähköenergiaksi, on kehittänyt australialaisen RMIT-yliopiston johtama tutkimusryhmä.

Materiaali on alle nanometrien paksuinen ja 800 prosenttia tehokkaampi kuin muut pietsosähköiset rakenteet, jotka perustuvat samankaltaisiin myrkyttömiin materiaaleihin.

Tärkeää on, että tutkijoiden mukaan se voidaan valmistaa helposti kustannustehokkaalla ja kaupallisesti skaalautuvalla menetelmällä nestemäisiä metalleja käyttämällä.

Johtava tutkija tohtori Nasir Mahmood sanoo, että tutkimuksessa kuvattu materiaali oli merkittävä askel kohti liikekäyttöisten energiankorjuulaitteiden täyden potentiaalin hyödyntämistä. "Tähän asti parhaiten suoriutuvat nano-ohut pietsosähköiset laitteet ovat perustuneet lyijyyn, myrkylliseen materiaaliin, joka ei sovi biolääketieteelliseen käyttöön", toteaa Mahmood.

”Uusi materiaalimme perustuu myrkyttömään sinkkioksidiin, joka on myös kevyt ja yhteensopiva piin kanssa, joten se on helppo integroida nykyiseen elektroniikkaan. "Se on niin tehokasta, että tarvitset vain yhden 1,1 nanometrisen kerroksen materiaalistamme, jotta voimme tuottaa kaiken energian, joka tarvitaan täysin omaenergiseen nanolaitteeseen."

Materiaalin potentiaalisiin biolääketieteellisiin sovelluksiin kuuluvat sisäiset biosensorit ja itse energiansa keräävät biotekniikat, kuten laitteet, jotka muuttavat verenpaineen iskut teholähteeksi sydämentahdistimille. Nano-ohutta pietsosähköä voidaan käyttää myös älykkäiden värähtelyantureiden kehittämisessä havaitsemaan vikoja infrastruktuurissa, kuten rakennuksissa ja silloissa erityisesti maanjäristyksille alttiilla alueilla.

Uusi materiaali valmistetaan nestemäisellä metallipainatuksella. Hapelle altistettu nestemäinen sinkki muodostaa nano-ohuen kerroksen joka sitten jäähtyessään vielä valssataan nanometrien ohuuteen.

Innovatiivinen tekniikka voi tuottaa nopeasti suurikokoisia arkkeja materiaalista ja on yhteensopiva minkä tahansa valmistusprosessin kanssa, mukaan lukien rullalta rullalle (R2R) -prosessointi.

Aiheesta aiemmin:

Pienenergian keruun uusia konsteja

Pietsosähköisyyttä 2D-puolijohteessa