详细内容或原文请订阅后点击阅览
良好的振动：陶瓷材料从废能中收集电力
一些科技公司已经开始从废弃振动中收集电力，为灯供电，并使用一类压电陶瓷材料为电池充电，这种材料在被踩踏或操纵时会释放电荷。现在，由宾夕法尼亚州立大学材料科学家领导的团队通过改进由铌酸钾钠（KNN）制成的压电材料的结构和化学性质，扩大了这些早期的能量收集工作。
来源:宾夕法尼亚州立大学“Aman 使用特定元素优化了材料，以提高性能，”宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学教授、共同通讯作者 Mike Lanagan 说道。 “这些材料在化学方面已经存在了一段时间，但他通过改变成分和合成程序，例如对材料的不同加热时间、温度和结构进行实验，在使化学性能变得更好方面做了更多的工作。”
迈克·拉纳甘虽然晶粒通常在各个方向上随机生长，但研究人员使用热量和特定的制造方法来控制晶粒生长，以便它们都沿相似的方向生长。
“通过适当的合成温度范围，我们实现了单向晶粒生长，”Nanda 说。 “这提高了晶粒排列方向的功能特性，例如机械强度和韧性，以及改善的压电响应。”
研究人员表示，根据机械振动产生的电压量的比较，这是第一种无铅压电材料，其性能与铅基材料相比具有竞争力。在实验室测试中，改进的 KNN 材料收集的能量与传统铅基材料相似。
下一步，研究人员将测试和探索该材料的潜在用途。该团队表示，除了能量收集之外，这种新材料还可用于检测重量、声波、位置、气压和光的传感器。
“由于无铅材料具有生物相容性，我们的新型 KNN 材料还为将这些材料制成的设备集成到生物医学应用中提供了可能性，例如自供电起搏器或神经刺激设备，”宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程研究教授、共同通讯作者 Bed Poudel 说道。
床 Poudel 马克·范顿 小 详细了解联邦资金削减对我们未来的影响 。