به گزارش اطلاعات آنلاین به نقل از Science Advances، تصور میشد الماس قادر به تولید الکتریسیته از طریق تغییر شکل مکانیکی نیست، اما غشاهای الماس فوقالعاده نازک و انعطافپذیر اکنون یک اثر پیزوالکتریک قوی و تکرارپذیر را نشان دادهاند. این کشف غیرمنتظره میتواند دریچهای به سوی حسگرهای الماسی، سیستمهای انرژی کوچک و ایمپلنتهای پزشکی خودـتغذیهکننده بگشاید.
محققان دانشگاه هنگ کنگ (HKU) کشف کردهاند که غشاهای الماس فوق نازک و بسیار انعطافپذیر میتوانند پاسخ پیزوالکتریک قابل اندازهگیری ایجاد کنند و یک فرض علمی را که بیش از یک قرن پابرجا بوده است، به چالش میکشند.
این تحقیق توسط پروفسور «ژیکین چو»، دانشیار گروه مهندسی برق و کامپیوتر و پروفسور «یوان لین»، استاد گروه مهندسی مکانیک، دانشکده مهندسی دانشگاه هنگ کنگ (HKU) انجام شد.
الماس یک قانون صد ساله را میشکند
از اوایل دهه ۱۹۰۰، الماس عموماً به عنوان یک ماده غیر پیزوالکتریک طبقهبندی میشد؛ به این معنی که انتظار نمیرفت هنگام تغییر شکل مکانیکی، ولتاژ الکتریکی تولید کند.
این محدودیت، نحوه استفاده از الماس در مهندسی را شکل داده است. با وجود سختی، استحکام، پایداری شیمیایی، سرعت صوتی بالا، رسانایی حرارتی، استحکام شکست دیالکتریک و شکاف باند فوق عریض، الماس معمولاً فقط به عنوان یک تکیهگاه ساختاری برای سایر مواد پیزوالکتریک در سیستمهای میکروالکترومکانیکی (MEMS) عمل کرده است.
به همین دلیل، ایده «تولید برق از الماس» مدتها غیرعملی تلقی میشد.
ساخت الماس به اندازهای نازک که بتوان آن را خم کرد
برای آزمایش این که آیا الماس میتواند تحت شرایط مکانیکی شدید رفتار متفاوتی داشته باشد، تیم HKU از یک روش لایهبرداری لبه که به تازگی توسعه داده شده بود، برای تولید یک غشای الماس پلیکریستالی فوقالعاده نازک و انعطافپذیر استفاده کرد.
کاهش ماده به چنین شکل نازکی به الماس معمولاً سفت و سخت اجازه داد تا بسیار بیشتر از آن چه الماس حجیم میتواند خم شود، خم شود. هنگامی که محققان عمداً غشا را خم کردند، سیگنالهای ولتاژ پایداری را مشاهده کردند. …
