Flexibilný materiál získava rekordné množstvá energie

Vedcom z Princetonskej univerzity (USA) sa pod vedením profesora Michaela McAlpinea podarilo vytvoriť flexibilný materiál, ktorý dokáže získať zo svojho stlačenia rekordne veľké množstvo energie a skonvertovať ju na elektrický prúd. Materiál podobný gume prekladá piezoelektrický materiál PZT medzi plátky kremíka. Po stlačení tejto štruktúry v nej vzniká elektrické napätie, ktoré môže slúžiť na generovanie elektrického prúdu. Ten môže byť použitý na dosiahnutie mechanického pohybu. Významný úspech je rekordná miera konverzie energie, ktorá dosahuje až 80 %, čo je štvornásobok v porovnaní s doteraz známym piezoelektrickým flexibilným materiálom.

PZT je najefektívnejší známy piezoelektrický materiál, ale jeho kryštalická štruktúra znamená, že musí rásť pri vysokých teplotách. Tie však za normálnych okolností roztavia flexibilný substrát. Vedcom z Princetonu sa teraz podarilo tento problém vyriešiť. Dokážu totiž odleptať z vytvoreného kryštálu PZT tenkú vrstvu a preniesť ju na kremíkový substrát. Proces ukončia prekrytím vrstvy PZT ďalšou vrstvou kremíka.

Materiál môže nájsť širokú škálu využitia. Môže byť napríklad vložený do podrážok topánok a stláčaním pri kráčaní zabezpečí elektrickú energiu na napájanie prenosnej elektroniky. Záujem o toto riešenie prejavuje armáda a prebehli už príslušné testy. McAlpine však vidí využitie svojho materiálu predovšetkým v biomedicínskej oblasti a hovorí o možnosti vložiť ho pacientovi priamo do tela. Vďaka neustálym pohybom orgánov sa môže stať zdrojom energie na dobíjanie batérií implantátov, ako sú napríklad kardiostimulátory, a keďže pôjde o dlhodobý zdroj energie, obmedzí sa množstvo operačných zákrokov, ktoré bude treba vykonať na zabezpečenie ich fungovania.

Zdroj: Technology Review