piëzo-elektriciteit wordt groener /reageer

Het resultaat is een mix van vierkantjes en diamantvormen die hetzelfde reageert als de oorspronkelijk PZT. Als er een elektrisch veld door de film wordt gebracht dan verandert dit nieuwe materiaal in lengte met zo’n 1,5%. Niet zo baanbrekend als PZT maar toch bruikbaar voor een hoop toepassingen.

Toepassingen waaraan het onderzoeksteam zelf denkt zijn ultradichte dataopslag waarbij één bit opgeslagen wordt in dat gedeelte van het kristal dat verlengt is. De data zou worden gelezen en geschreven met een atomic force microscope tip.

Andere materialen die het loodhoudende PZT zouden kunnen vervangen zijn Natrium Kalium Niobaat (NaKNb). In 2004 al, in Japan, erd hiervan een compositie gemaakt die veelbelovende strukturen op nanoschaal had.
Een afgeleide hiervan, NatriumNiobate (NaNbO3), staat ook in de schijnwerpers van de onderzoekers.

Andere alternatieven

Er zijn veel materialen die piëzo-elektronische eigenschappen. Geen van allen geschikt voor de Europese electronica is het toch wel interessant om het rijtje te zien.

  • Natuurlijke Kristallen: suikerriet, kwarts, rochelle zout, topaaz, tourmaleine mineralen
  • Natuurlijke materialen: been, pees, zijde, hout, emaille, tandglazuur
  • Manmade materialen: manmade kristallen zoals Gallium orthophospahate (GaPO4) en manmade keramiek zoals Barium Titanaat (BaTiO3) en Lithium Niobaat (LiNbO3). PTZ en diens loodvrije vervangers behoren ook tot deze groep.
  • Polymeren: PVDF heeft piëzo-elektrische eigenschappen die die van quartz ver overtreffen. Een ander principe zorgt hier voor het zelfde resultaat: niet de kristalline structuur veroorzaakt het effect maar de strak verknoopte lange keten molekulen die elkaar aantrekken en afstoten wanneer een elektrisch veld wordt toegepast.

Wil je zelf makkelijk een piëzo-electrisch effect waarnemen? Ga rietsuiker malen in het donker.

Reageren via Facebook

Reacties

Over Xenia Bakker

Xenia Bakker is van huis uit ingenieur met een brede interesse. Ze is ook beeldend kunstenaar en houdt o.a. van pre-electrische technieken. Zo heeft ze een skin-on-frame-kayak gebouwd in Noorwegen. Zoals de Inuit deden: van hout, touw en canvas. En dan de zee op!