Ученые из Политехнического института Ренсселера смогли разработать инновационный, экологически чистый материал, который способен генерировать электричество под воздействием сжатия или от обыкновенных вибраций.
Новому материалу уже предрекают успех и широкое использование в самых разных отраслях: от строительства до микроэлектроники.
Материал представляет собой полимерную плёнку, содержащую специальное соединение галогенидного перовскита. Такая плёнка способна производить электричество за счёт пьезоэлектрического эффекта, возникающего при воздействии на него давления. В отличие от других пьезоэлектрических материалов, новый состав не содержит свинца, что делает его более безопасным для окружающей среды и подходящим для использования в различных устройствах.
Разработанный материал представляет собой плёнку толщиной всего 0,3 миллиметра, которую можно применять в самых разных устройствах и конструкциях.
Пьезоэлектрический эффект возникает в материалах, лишённых структурной симметрии. Под воздействием давления положительные и отрицательные ионы в материале смещаются, создавая электрический заряд. В созданном учёными составе из бария, циркония и серы структурная симметрия легко нарушается, что приводит к выраженной реакции на деформацию.
Исследователи протестировали новый материал, подвергнув его различным воздействиям при ходьбе, беге и хлопках. Эксперименты показали, что материал способен генерировать достаточно энергии для питания светодиодов.
Дальнейшие исследования будут сосредоточены на поиске соединений с ещё более значительным пьезоэлектрическим эффектом, а для ускорения этого процесса планируется использовать методы искусственного интеллекта и машинного обучения.
