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- 加速度計的突破使節(jié)能成為壓電蛋糕
- 來源：unsw 發(fā)表于 2024/12/26
由于新南威爾士大學化學工程教授 Kourosh Kalantar-zadeh 領導的新研究，加速度計（手機中的運動傳感設備）的生產(chǎn)成本將大大降低，能耗也大大降低。
來自新南威爾士大學和皇家墨爾本理工大學的化學工程研究人員發(fā)現(xiàn)了一種革命性的方法，可以降低成本并節(jié)省能源來制造用于檢測手機等設備運動的加速度計。
由新南威爾士大學化學工程教授 Kourosh Kalantar-zadeh 領導的研究小組找到了一種“打印”大型二維壓電材料片的方法，使其能夠直接放置在硅芯片上。
壓電材料將施加的機械力或應變轉(zhuǎn)化為電能。它們構成了聲音和壓力傳感器以及由振動或彎曲驅(qū)動的嵌入式設備的基礎。一種國內(nèi)應用是用于燃氣燒烤和爐灶的“壓電”打火機。
壓電材料還可以利用微小的機械位移、振動、彎曲或拉伸產(chǎn)生的小電壓來為小型化設備提供動力。
到目前為止，壓電材料一直被制造成大型晶體夾頭，因此無法與硅芯片集成或用于大規(guī)模表面制造。
這種限制意味著壓電加速度計器件（例如車輛安全氣囊觸發(fā)器或識別手機方向變化的設備）需要將單獨的昂貴元件嵌入到硅襯底上，從而大大增加了制造成本。
新的 2D 打印技術為磷酸鎵 （GaPO4） 開辟了道路，磷酸鎵 （GaPO<>） 是一種常用于壓力傳感器和微克級質(zhì)量測量的重要壓電材料，可以使用低成本、低溫的制造工藝大規(guī)模放置在硅襯底或任何其他表面上。
Kalantar-zadeh 教授是 ARC 澳大利亞桂冠研究員，他在皇家墨爾本理工大學擔任電子工程教授時開始了這項研究。他說，這項工作是實驗室其他勝利的延續(xù)。
“就像科學界經(jīng)常發(fā)生的那樣，這項工作建立在過去成功的基礎上，”Kalantar-zadeh 教授說�！拔覀儾捎昧宋覀冏罱_發(fā)的液態(tài)金屬材料沉積技術，通過一個簡單的兩步過程創(chuàng)建了 GaPO2 的 4D 薄膜�！�
研究人員認為，這種將大表面積 2D 壓電薄膜打印到任何襯底上的簡單、行業(yè)兼容的程序為壓電傳感器和能量收集器的發(fā)展提供了巨大的機會。
Torben Daenke 博士現(xiàn)在是 RMIT 從事該項目的主要合作者。
源：
https://www.unsw.edu.au/
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