Группа ученых из России и ФРГ создала гибкий композит, вырабатывающий электричество. Ученые полагают, что он найдет широкое применение. Сегодня пьезоэлектрики используются в  компьютерных клавиатурах, в микрофонах, принтерах, для создания датчиков в промышленности. Новый материал позволит сделать сенсорные панели еще чувствительнее.  

Пьезоэлектрики — материалы, из которых можно буквально выдавить электричество: заряд появляется в них при сжатии или растяжении. Однако подобные материалы, используемые в современной электронике (от датчиков давления, чувствительных элементов микрофона — до контроллеров впрыска чернил в струйных принтерах), например, цирконат-титанат свинца — тяжелые и очень негибкие. Вдобавок любое производство, связанное со свинцом, наносит большой вред экологии. Поэтому ученые постоянно ищут новые пьезоэлектрики с пониженным содержанием свинца, а также с меньшим весом и большей гибкостью.

Международной группе ученых из университета Дуйсбурга-Эссена (Германия), НИТУ МИСиС, Томского госуниверситета и МИЭТ удалось создать гибкий пьезоэлектрик и проанализировать его свойства. Как рассказал участник исследования, старший научный сотрудник центра «Материаловедение и металлургия» НИТУ МИСиС Дмитрий Киселев, это композитный материал на основе керамики и органических полимеров.

— Такие вещества имеют ряд преимуществ по сравнению с чистой керамикой: малая плотность, возможность изготовления деталей любого размера и формы, механическая эластичность, стабильность электрофизических свойств, простота и относительно низкая стоимость получения, — пояснил «Известиям» Дмитрий Киселев.

Новый композит отлично показал себя при высоких давлениях. Это открывает ему перспективы применения в производстве датчиков давления для атомной энергетики, нефтяной и газовой промышленности. Материал будет востребован и при создании инновационных зарядных устройств, акустических систем и др.

Ученые также предполагают, что новый материал будет дешев. Поэтому им, к примеру, можно будет покрывать днища кораблей. Он  защитит металл от коррозии в морской воде (за счет полимерной составляющей). А его пьезоэлектрические свойства не дадут морским обитателям прикрепляться к днищу — удар током заставит их отплыть от корпуса. Это увеличит срок его службы.

— Разработан абсолютно новый материал с уникальными свойствами, обладающий повышенной пьезоактивностью. У него очень широкий спектр применения. Коммерчески он востребован, так как его производство недорого, — рассказал «Известиям» соавтор работы, доцент Института перспективных материалов и технологий МИЭТ Максим Силибин.

По мнению зампредседателя Южного научного центра РАН, эксперта в области новых материалов Валерия Калинчука, ученым действительно удалось совершить маленькую революцию в своей области.

— Это настоящий прорыв. Разница между старым материалом и новым примерно такая: представьте, что вы едете на природу и хотите взять с собой телевизор. Сейчас вам придется как-то его тащить. А так вы взяли его, свернули в трубочку и пошли, — объяснил Валерий Калинчук.

Проект стартовал в 2016 году при поддержке Российского научного фонда (РНФ), его грант рассчитан на три года. Общая сумма финансирования — до 18 млн рублей. Экспериментальная часть работы выполнена на атомно-силовом микроскопе в Дуйсбурге. Результаты работы на днях опубликованы в журнале Scientific Reports.

Мария Недюк

Источники

Электрогенератор обрел гибкость
Энерговектор (energovector.com), 05/02/2018
Электрогенератор обрел гибкость
Известия, 05/02/2018
Ученые создали гибкий источник тока
Известия (iz.ru), 05/02/2018
Ученые создали гибкий источник тока
NewsGra.com, 04/02/2018
Ученые создали гибкий источник тока
Барнаульский городской портал (barnaul-altai.ru), 05/02/2018
Ученые создали гибкий источник тока
Российский научный фонд (рнф.рф), 05/02/2018
Ученые создали гибкий источник тока
БезФормата.Ru Барнаул (barnaul.bezformata.ru), 05/02/2018
Today's highest quality composite-piezoelectric developed at NUST MISIS
Российский научный фонд (рнф.рф), 13/02/2018

Похожие новости

  • 19/09/2017

    Сибирские ученые создают методы защиты поверхности космических аппаратов от повреждений

    Ученые из Томского научного центра СО РАН в кооперации с Томским государственным университетом ведут работы по созданию методов защиты поверхности космических аппаратов от повреждений и моделируют условия возникновения подобных чрезвычайных ситуаций на орбите.
    546
  • 22/11/2016

    ТУСУР и АО «Научно-исследовательский институт точных приборов» подписали соглашение о сотрудничестве

    ​Как сообщает пресс-служба томского вуза, соглашение предполагает сотрудничество в вопросах подготовки, переподготовки и повышения квалификации специалистов и научно-педагогических кадров высшей квалификации по направлениям, реализуемым сторонами, а также проведение и представление результатов научных исследований, обмен образовательными, научными и инновационными технологиями.
    1045
  • 02/04/2018

    Ученые ТГУ исследовали экосистемы на побережье Египта

    ​Ученые Биологического института Томского государственного университета (БИ ТГУ) завершили третий этап исследования экосистем в районе будущей атомной станции "Эль Дабаа" в Египте, которая является одним из крупнейших зарубежных проектов госкорпорации "Росатом", сообщается на странице Сибирского химического комбината (СХК, "дочка" ГК "Росатом") в соцсети Facebook.
    214
  • 21/02/2017

    Разработки ТПУ для имплантологии выходят на стадию клинических испытаний

    ​Биодеградируемые имплантаты Томского политехнического университета выходят на стадию клинических испытаний. Как сообщают ученые ТПУ, на стадии доклинических исследований эффективность томских изделий уже доказана, и сегодня некоторые биоразлагаемые имплантаты Томского политеха сегодня частично используются в медицинской практике в одном из ведущих ортопедических центров России - Центре Илизарова.
    1357
  • 24/08/2017

    Сибирские ученые разработали ботинки с навигационной системой

    ​Ученые Сибирского федерального университета (СФУ) совместно с коллегами из Национального исследовательского Томского политехнического университета разработали пешеходную навигационную систему, которая сможет определять координаты пользователя в плотной городской застройке, лесных массивах и даже под землей, сообщила пресс-служба СФУ.
    728
  • 10/02/2017

    Студентка ТПУ пройдет стажировку в Саарском университете Германии

    ​Магистрант Физико-технического института ТПУ Ольга Катаева стала одной из победительниц конкурса "Академическая мобильность" Фонда Михаила Прохорова. Его победители получают гранты на участие в научных конференциях и семинарах, на работу в архивах и библиотеках, на стажировки в научных учреждениях России и зарубежных стран.
    760
  • 04/10/2016

    В Airbus Safran Launchers заинтересовались созданным в Томске наноматериалом

    ​Airbus Safran Launchers (совместное предприятие авиакосмического концерна Airbus Group и французской корпорации Safran) заинтересовалась разработанной в Томском госуниверситете технологией получения наноматериала - легкого, как алюминий, и прочного, как сталь, сообщил завлабораторией высокоэнергетических и специальных материалов ВУЗа Александр Ворожцов.
    1126
  • 14/04/2017

    Российские ученые приблизились к разгадке механизма выработки лечебных белков

    ​Ученые ТГУ и МГУ выявили механизмы, которые играют главную роль в продукции миокинов - белков, обладающих противовоспалительным действием. Полученные данные помогут активизировать выработку в организме веществ, снижающих уровень воспалительных процессов.
    628
  • 12/05/2017

    ТПУ и Университет Бургундии будут обучать инженеров

    ​Томский политехнический университет (ТПУ) и Университет Бургундии Франш-Конте (Франция) будут сотрудничать в области подготовки инженеров; в четверг вузы заключили соответствующее соглашение. Как сообщает корреспондент РИА Томск, ректор ТПУ Петр Чубик и президент французского вуза Николя Шайе в четверг подписали протокол о намерениях по международному сотрудничеству.
    738
  • 09/09/2016

    Разработки томичей заинтересовали Airbus Safran Launchers

    ​Представители компании Airbus Safran Launchers - лидера европейской космической промышленности заинтересовались технологиями и наработками сибирских ученых, сообщает пресс-служба Томского государственного университета.
    1216