Создан химический аналог пьезоэлектрика

Один из авторов работы (Jessica Swallow) показывает установку, которая была использована в исследовании
MIT News, 2017
Инженеры из Массачусетского технологического института создали новый материал, который подобно пьезоэлектрикам изгибается под действием электрического тока, набирая или выпуская кислород. В отличие от большинства известных пьезоэлектриков, этот материал сохраняет свои свойства при гораздо более высоких температурах. Исследование опубликовано в журнале Nature Materials.
Некоторые вещества из-за особой кристаллической структуры обладают пьезоэлектрическим эффектом – возникновением электрического напряжения при деформации твердого тела. У пьезоэлектриков, широко используемых в современной технике, есть большой недостаток, ограничивающий их применение: большинство из них теряют или меняют свои особые свойства при повышении температуры. Исследователи решили создать материал с аналогичным эффектом, но лишенный этого недостатка, и устроенный принципиально иным образом.
В своей работе ученые решили использовать механизм, похожий на тот, который используется в большинстве современных перезаряжаемых аккумуляторов: ионы перемещаются из материала и обратно, что вызывает его расширение или сжатие.
В отличие от большинства пьезоэлектриков полученный материал не теряет своих свойств при высоких температурах (более 500 градусов Цельсия). Ученые надеются, что это позволит использовать его в качестве основы исполнительных механизмов (актуаторов) или датчиков в условиях высоких температур, к примеру, в ядерных реакторах или аэрокосмической технике. Исследователи также надеются, что похожий эффект можно будет в будущем получить с использованием других оксидов или даже в материалах, в которых ионный обмен происходит за счет других элементов.
Разработка ученых может быть использована в качестве материала для искусственных мышц. Недавно такие мышцы создали из нейлона и даже репчатого лука.
Григорий Копиев