Po raz pierwszy zaobserwowano efekt piezoelektryczny w cieczach
Streszczenie graficzne. Kredyt: The Journal of Physical Chemistry Letters (2023). DOI: 10.1021/acs.jpclett.3c00329
Para chemików z Michigan State University po raz pierwszy zaobserwowała efekt piezoelektryczny w cieczach. W swoim artykule opublikowanym w r The Journal of Physical Chemistry LettersMd. Iqbal Hossain i GJ Blanchard, opisują przypadkową obserwację tej właściwości podczas badania cieczy jonowych.
Do tej pory wszystkie materiały piezoelektryczne były ciałami stałymi. Takie materiały mają swoją nazwę ze względu na właściwość, która pozwala im utrzymywać ładunek elektryczny, a następnie uwalniać go po przyłożeniu naprężenia. Materiały te są obecnie wykorzystywane w produktach takich jak sprzęt sonarowy, przetworniki gitarowe i głośniki do telefonów komórkowych. W ramach tych nowych badań para z Michigan odkryła pierwszy znany przykład materiału piezoelektrycznego, który istnieje w postaci ciekłej w temperaturze pokojowej.
Naukowcy badali właściwości cieczy jonowych, które zbudowane są z soli z niesymetrycznymi, elastycznymi kationami organicznymi i symetrycznymi, słabo koordynującymi anionami. Energia elektryczna gromadzi się w nich i jest uwalniana, gdy są naciskane lub ściskane. Ciekły materiał piezoelektryczny został odkryty, gdy naukowcy zastosowali ciśnienie za pomocą tłoka do próbki cieczy jonowej w cylindrze. Ku ich zaskoczeniu odkryli, że doprowadziło to do uwolnienia elektryczności. Odkryli również, że ilość uwolnionej energii elektrycznej była proporcjonalna do zastosowanego nacisku. Dalsze testy wykazały, że właściwości optyczne cieczy jonowych zmieniały się, gdy uwalniały elektryczność. W niektórych przypadkach naukowcy odkryli zmiany w sposobie, w jaki ciecz zakrzywiała światło.
Nie byli w stanie wyjaśnić, dlaczego ciecze jonowe, które testowali, miały właściwości piezoelektryczne, ale sugerują, że zastosowanie ciśnienia prawdopodobnie służy do oddzielenia ładunku w płynie, umożliwiając uwolnienie części. Planują kontynuować badanie materiału, aby lepiej zrozumieć, dlaczego zachowywał się w sposób, który zaobserwowali.
Badacze sugerują również, że przydatne mogą się okazać płynne materiały piezoelektryczne, zwłaszcza te wykonane z cieczy jonowych, ponieważ byłyby bardziej przyjazne dla środowiska niż materiały stałe. Zauważają również, że płynne materiały piezoelektryczne mogą pozwolić na większą różnorodność kształtów urządzeń, otwierając szersze możliwości projektowe.
Więcej informacji:
Md. Iqbal Hossain i in., Ionic Liquids Exhibit the Piezoelectric Effect, The Journal of Physical Chemistry Letters (2023). DOI: 10.1021/acs.jpclett.3c00329
© 2023 Sieć Science X
Cytat: Efekt piezoelektryczny w cieczach zaobserwowany po raz pierwszy (2023, 29 marca) pobrany 29 marca 2023 z
Niniejszy dokument podlega prawu autorskiemu. Poza wszelkimi uczciwymi transakcjami do celów prywatnych studiów lub badań, żadna część nie może być powielana bez pisemnej zgody. Ta zawartość jest w jedynie w celach informacyjnych.
