Un nuevo tipo de material ultrafino y ultrafino podría promover la electrónica autoalimentada, las tecnologías portátiles e incluso proporcionar marcapasos que funcionan con latidos del corazón.
El material piezoeléctrico flexible e imprimible, que puede convertir la presión mecánica en energía eléctrica, ha sido desarrollado por un equipo de investigación australiano dirigido por la Universidad RMIT.
Es 100,000 veces más delgado que un cabello humano y 800% más eficiente que otros piezoeléctricos basados en materiales no tóxicos similares.
Es importante destacar que los investigadores dicen que se puede fabricar fácilmente a través de un método rentable y escalable comercialmente, utilizando metales líquidos.
El investigador principal, el Dr. Nasir Mahmood, dijo que el material, detallado en una nueva Materiales de hoy el estudio fue un paso importante para aprovechar todo el potencial de los dispositivos de recolección de energía impulsados por movimiento.
"Hasta ahora, los piezoeléctricos nanodelgados de mejor rendimiento se han basado en plomo, un material tóxico que no es adecuado para uso biomédico", dijo Mahmood, investigador asociado del vicerrector de RMIT.
"Nuestro nuevo material se basa en óxido de zinc no tóxico, que también es liviano y compatible con el silicio, lo que facilita su integración en la electrónica actual.
"Es tan eficiente que todo lo que necesita es una sola capa de 1,1 nanómetros de nuestro material para producir toda la energía necesaria para un nanodispositivo totalmente autoalimentado".
Las posibles aplicaciones biomédicas del material incluyen biosensores internos y biotecnologías autoalimentadas, como dispositivos que convierten la presión arterial en una fuente de energía para marcapasos.
Los piezoeléctricos nanodelgados también podrían usarse en el desarrollo de sensores de oscilación inteligentes para detectar fallas en infraestructura como edificios y puentes, especialmente en regiones propensas a terremotos.
Ejemplos de tecnologías de recolección de energía que podrían entregarse integrando el nuevo material incluyen zapatos para correr inteligentes para cargar teléfonos móviles y senderos inteligentes que aprovechan la energía de los pasos.
Nanogenerador flexible: cómo se fabrica el material
El nuevo material se produce utilizando un enfoque de impresión de metal líquido, pionero en RMIT.
El óxido de zinc se calienta primero hasta que se vuelve líquido. Este metal líquido, una vez expuesto al oxígeno, forma una capa nano-delgada en la parte superior, como la piel de la leche calentada cuando se enfría.
A continuación, se hace rodar el metal sobre una superficie para imprimir láminas nanodelgadas de la "piel" de óxido de zinc.
La técnica innovadora puede producir rápidamente láminas del material a gran escala y es compatible con cualquier proceso de fabricación, incluido el procesamiento de rollo a rollo R2R.
Los investigadores ahora están trabajando en detectores ultrasónicos para su uso en el monitoreo de infraestructura y defensa, así como también están investigando el desarrollo de nanogeneradores para recolectar energía mecánica.
"Estamos ansiosos por explorar oportunidades de colaboración comercial y trabajar con industrias relevantes para llevar al mercado los futuros nanodispositivos de generación de energía", dijo Mahmood.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad RMIT . Original escrito por Gosia Kaszubska. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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