П’єзоелектричні матеріали виробляють електроенергію у відповідь на фізичну дію, і навпаки. Подібні матеріали використовуються для виробництва енергії, виготовлення штучних м’язів, високоточних датчиків і т. ін.
Графен – ультраміцний вуглецевий матеріал, який уже знайшов багато потенційних застосувань. Сам по собі він не має п’єзоелектричних властивостей.
Але вчені з’ясували те, якщо перфорувати графеновий лист трикутними отворами та прикласти до нього рівномірне зусилля, то графен набуває п’єзоелектричних властивостей. Розрахунки показують, що саме трикутні отвори, а не, наприклад, круглі, роблять графен п’єзоелектрикою. Причому графен демонструє п’єзоефект такий же потужний, як і самі відомі п’єзоелектричні матеріали, такі як кварц.
У відповідності до розрахунків учених Університету Хьюстона, для перетворення графену в п’єзоелектрик достатньо зробити в ньому трикутні отвори.
Автори відкриття передбачають, що трикутні отвори в графені можна зробити в лабораторії з допомогою електронного пучка. Таким чином, найближчим часом теоретичні розрахунки будуть перевірені експериментально.
Відкриття американських учених має велике значення для науки і техніки. Річ у тім, що природа подарувала людству дуже обмежений вибір ефективних електромеханічних матеріалів з п’єзоелектричними властивостями.
А саме сьогодні для розробки великої кількості перспективних технологій, включаючи мікро- і наномашини, потрібні ефективні надійні п’єзоелектрики із заданими властивостями.
В майбутньому графен дозволить на базі одного матеріалу створити як електронні, так і механічні вузли, що відкриває нові можливості в техніці.
Олена
Светлана
Anna