فلز مایع سنتز برای بهتر piezoelectrics: اتمی-نازک قلع-monosulfide

RMIT-UNSW همکاری شامل مایع فلزی سنتز به piezoelectrics پیشرفت آینده, انعطاف پذیر, فناوری های پوشیدنی و حسگرهای نقشه کشی قدرت خود را از بدن حرکات.

مواد مانند اتمی-نازک قلع-monosulfide (SnS) پیش بینی شده به نمایشگاه قوی پیزوالکتریک خواص تبدیل نیروهای مکانیکی و یا حرکت را به انرژی الکتریکی.

این ویژگی همراه با ذاتی خود انعطاف پذیری باعث می شود آنها را نامزد به احتمال زیاد برای توسعه انعطاف پذیر nanogenerators است که می تواند مورد استفاده در فناوری های پوشیدنی و یا داخلی طراحی حسگرهای.

اما تا به امروز این پتانسیل شده است برگزار می شود محدودیت در synthesising بزرگ, بسیار کریستالی تک لايه قلع-monosulfide (و دیگر گروه چهارم monochalcogenides) با مشکلات ناشی از قوی لایه بین دو لایه جفت.

این مطالعه جدید حل این مسئله با استفاده از جدید liquid-metal روش توسعه یافته در RMIT به synthesise مواد.

پس از آن اندازه گیری تایید می کنند که قلع-monosulfide سنتز با استفاده از روش جدید نمایش عالی الکترونیکی و خواص پیزوالکتریک.

در نتیجه پایدار و انعطاف پذیر تک لايه قلع-monosulfide می شود گنجانیده شده در انواع دستگاه های کارآمد انرژی برداشت.

این کار آغاز شده و بیش از دو سال و نیم پیش و قوی کار مشترک بین RMIT و دانشگاه UNSW خود را مجاز ثمر. Ms Hareem خان, اولین نویسنده این مقاله نشان داد قابل توجه پشتکار برای غلبه بر بسیاری از چالش های فنی برای نشان دادن زنده بودن این مفهوم با پروفسور Yongxiang Li.

بی سابقه ای به روش سنتز استفاده می شود شامل van der Waals لایه برداری از قلع سولفید (SnS) است که تشکیل شده بر روی سطح قلع هنگامی که آن ذوب شده است در حالی که در معرض محیط هیدروژن سولفید (H2S) گاز. H2S شکسته شدن در رابط کاربری و sulfurises سطح مذاب به فرم SnS.

این روش به همان اندازه قابل استفاده برای سایر تک لايه گروه چهارم monochalcogenide که پیش بینی شده به همان نمایشگاه قوی piezoelectricity.

این فلز مایع بر اساس روش به ما اجازه می دهد برای استخراج همگن و در مقیاس بزرگ monolayers از SnS با حداقل مرزدانهها.

اندازه گیری تایید مواد بالا حامل تحرک و پیزوالکتریک ضریب که ترجمه را به استثنایی اوج ارزش تولید ولتاژ و بارگذاری قدرت خاص اعمال فشار تحت بالاتر از آن است که هر گونه که قبلا گزارش شده 2D nanogenerator.

دوام بالا و انعطاف پذیری این دستگاه ها همچنین نشان داد.

شواهدی وجود دارد که این بسیار پایدار به عنوان سنتز تک لايه SnS می تواند به صورت تجاری برای اجرا به قدرت-تولید nanodevices.

آنها همچنین می تواند مورد استفاده قرار گیرد برای توسعه مبدل برای برداشت مکانیکی و حرکات انسان در توجه به زمان و فن آوری تمایلات به سمت هوشمند قابل حمل و قابل انعطاف الکترونیک.

نتایج یک گام به سوی پیزوالکتریک بر اساس انعطاف پذیر پوشیدنی انرژی-مهار دستگاه.

آن را نیز ارائه بی سابقه سنتز روش برای بزرگ (ویفر) مقیاس قلع-monosulfide monolayers.

پیزوالکتریک مواد می تواند تبدیل اعمال نیروی مکانیکی یا فشار به انرژی الکتریکی.

بهترین و شناخته شده با نام ساده 'پیزو' فندک استفاده می شود برای گاز BBQs و stovetops, پیزو الکتریک, دستگاه سنجش تغییرات ناگهانی در شتاب استفاده می شود به ماشه خودرو, کیسه های هوا و حساس دستگاه های تشخیص جهت تغییرات در گوشی های تلفن همراه و یا فرم اساس صدا و سنسور فشار.

حتی حساس تر مواد پیزوالکتریک می توانید با استفاده از ولتاژهای تولید شده توسط بسیار کوچک مکانیکی جابجایی ارتعاش خمش یا کشش به قدرت کوچک دستگاه برای مثال حسگرهای تعبیه شده در بدن انسان, از بین بردن نیاز به یک منبع قدرت خارجی.

فلز مایع مبتنی بر سنتز عملکرد بالا monolayer SnS پیزوالکتریک nanogenerators شد منتشر شده در طبیعت ارتباطات در جولای سال 2020 (DOI 10.1038/s41467-020-17296-0).

این مطالعه نشان دهنده همکاری بین دو شورای پژوهش استرالیا مراکز تعالی: مرکز Exciton علم و مرکز آینده کم انرژی فن آوری الکترونیک (ناوگان). قوس بودجه همچنین از کشف پروژه DECRA و قوس برنده جایزه برنامه ها و از RMIT معاونت یاران.

امکانات و مشاوره از استرالیا میکروسکوپ & Microanalysis مرکز تحقیقات (RMMF), RMIT میکرو و نانو مرکز تحقیقات (MNRF) و مرکز پیشرفته جامد و مایع مبتنی بر الکترونیک و اپتیک (CASLEO) بود و مهم برای موفقیت در این مطالعه به عنوان کمک از CSIRO برای PESA اندازه گیری.

###

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! مسئول صحت اخبار منتشر شده به EurekAlert! با کمک موسسات و یا برای استفاده از هر گونه اطلاعات از طریق EurekAlert سیستم.