piëzo-elektriciteit wordt groener 
/reageer
-
door: Xenia Bakker over: elektrotechniek, regelgeving, materiaal op: 8 mei 2010 Piëzo-elektrisch effect is veel toegepast in consumentenelectronica
Maar de populairste piëzo elementen gebruiken lood en dat is nu verboden
De beste piëzo-elektronische materialen voor deze toepassingen bevatten tot nog toe lood in de vorm van lood-zirconium-titanate (PZT). Dit heeft een kristalstructuur waarbij atomen gearrangeerd zijn in ruit of diamant-vormen. Een elektrisch veld veroorzaakt een verandering in de vorm, diamanten worden ruiten, waardoor de structuur van het kristal als geheel verandert en de lengte toeneemt, soms wel met 10 procent.
Lood als basis
Piëzo-electronica, electronica die gebruikt maakt van materialen die een elektrische puls afgeven wanneer ze worden samengeknepen en, omgekeerd, verharden als er een elektrische stroom doorheen gaat, is traditioneel met lood gemaakt. Slecht voor het milieu en slecht voor de consument, daarom is lood verboden door de EU.
Maar vind maar eens een vervanger die hetzelfde doet op nanoschaal.
Piëzo-electronica is nu al op de markt in de vorm van speakertjes, luchtbevochtigers. En wat dacht je van de aanstekers? De vonk die het gas ontsteekt is niets anders dan een elektrisch stroompje dat over een gaatje springt, ontstaan doordat een hamertje op een piëzo-elektrisch kristal slaat. Binnenkort ook als slimme touchscreens voor telefoons die hard en onkrasbaar worden als ze uit staan.
In 2006 heeft de EU lood verboden in alle consumentenelectronica en sindsdien hebben wetenschap en industrie zich een slag in de rondte gezocht naar een vervanger voor met name voor de piëzo-electronica.
Nieuwe materialen
Aan de Universiteit van Berkeley, Californië, kunnen ze dit gedrag op nanoschaal nu reproduceren met dunne laagjes van het niet giftige bismute ferrite. Van nature heeft dit een vierkantige kristalvorm. Met een ultraviolette laser worden de kristallen afgezet in een grid. Naarmate de film van laagjes dikker wordt behouden sommige ristallen hun vierkante vorm terwijl anderen vervormen omdat ze zich proberen te voegen in de grotere, overkoepelende kristalvorm.
