Flexo-elektrisch nanomateriaal voor zeer gevoelige sensoren

17 november 2015, 10:27
Flexo-elektrisch nanomateriaal voor zeer gevoelige sensoren
Flexo-elektrisch nanomateriaal voor zeer gevoelige sensoren
Onderzoekers van UT-onderzoeksinstituut MESA+ hebben samen met onderzoekers van diverse andere instituten een ‘flexo-elektrisch’ nanomateriaal ontwikkeld. Hierbij gaat het om een materiaal met een ingebouwde mechanische spanning, dat vervormt als er een elektrische spanning op wordt gezet, of dat stroom levert als het wordt vervormd. In een artikel dat is gepubliceerd in het toonaangevende wetenschappelijke vakblad Nature Nanotechnology, laten de onderzoekers zien dat het flexo-elektrisch effect sterker wordt als het materiaal dunner wordt gemaakt. Dit soort materialen kan bijvoorbeeld worden gebruikt om een pacemakers in het lichaam op te laden of om uiterst gevoelige sensoren te maken. 

Piëzo-elektrische materialen worden veel toegepast in elektronische schakelingen. Ze zetten een elektrische spanning om in een beweging en andersom. Nadeel van deze materialen is dat ze lood bevatten (wat milieu- en gezondheidsrisico’s met zich meebrengt) en dat het piëzo-elektrische effect afneemt als het materiaal dunner wordt gemaakt.

In de jaren zestig hebben natuurkundigen al beredeneerd dat er ook een flexo-elektrisch effect kan bestaan. Daarmee kan men ook niet-piëzo-elektrische materialen voorzien van piëzo-elektrische eigenschappen. Destijds waren de fabricagemethodes echter ontoereikend om zo’n materiaal ook daadwerkelijk te creëren. Onderzoekers van onder meer de Universiteit Twente, het Catalaans Instituut voor Nanowetenschap en Nanotechnologie en de Universiteit van Cornell zijn er nu in geslaagd om een flexo-elektrisch nanosysteem te ontwikkelen van slechts 70 nanometer dik. Wat blijkt: Het flexo-elektrische effect is weliswaar zeer zwak, maar hoe dunner het materiaal wordt uitgevoerd, hoe sterker het effect wordt.
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items