Самый тонкий электрогенератор на микро пьезокристалле

Самый тонкий электрогенератор в мире создали исследователи из Колумбийского университета и  Технологического института Джорджии. Устройство представляет собой микроскопический пьезокристал из двумерного дисульфида молибдена (MoS₂).

Новый электрогенератор был создан путем нанесения нескольких слоев дисульфида, толщиною в один атом на гибкую пластиковую подложку. Дополнительная подложка понадобилась потому, что дисульфид молибдена проявляет свойства пьезоэлектрика только лишь в том случае, когда его кристаллические решетки ориентированы определенным образом. Кроме того необходимо наносить только непарное число слоев иначе материал ведет себя практически как диэлектрик.

Испытания электрогенератора показали, что один лишь слой материала способен генерировать до 15 мВт электрической мощности при приложенной к нему силе давления в 20 Па (паскаль). Это соответствует плотности электрической мощности, равной 2 мВт·м2 и энергетической эффективности преобразования механической энергии в электрическую – 5,08 %.

Исследователи отмечают, что новый материал не только вырабатывает электрическое напряжение при деформации сразу в двух направлениях (растягивании и сжатии), но и является обратимым. То есть может также и деформироваться под действием управляющего напряжения.

Сферой использования самого тонкого в мире электрогенератора могут стать новые носимые датчики, отображающие параметры работы жизненно важных функций человека. Также на его основе можно будет создавать новые медицинские устройства, в том числе и электронные имплантанты.

Источник информации: Колумбийский университет (http://engineering.columbia.edu/)