Bilim insanları, elmas mekanik olarak büküldüğünde elektrik üretebileceğini ortaya koydu. Hong Kong Üniversitesi (HKU) araştırmacılarının gerçekleştirdiği çalışma, elmasın yüzyılı aşkın süredir kabul edilen "piezoelektrik olmayan" malzeme sınıflandırmasına meydan okuyor.
Bilim insanları, ultra ince elmas zarların büküldüğünde elektrik üretebildiğini keşfetti. (Haberin fotoğrafları Takvim Foto Arşivi'nden alınmıştır.)
Araştırmacılar, ultra ince ve esnek elmas zarların bükülmesiyle ölçülebilir ve tekrarlanabilir elektriksel sinyaller elde etti. Daha önce elmasın mekanik deformasyon sonucunda elektrik üretmesinin mümkün olmadığı düşünülüyordu.
Keşif, elmasın piezoelektrik özellik göstermediğine ilişkin yüzyıllık görüşü sorguluyor.
ScienceDaily'de yer alan habere göre HKU Mühendislik Fakültesi'nden araştırmacılar, normalde son derece sert olan elması ultra ince bir membran haline getirerek esnekliğini artırdı. Bu zarların kontrollü şekilde bükülmesi sırasında ortaya çıkan elektriksel sinyaller, farklı mekanik döngü deneyleriyle test edildi.
Yapılan kontroller, ölçülen elektriksel etkinin yalnızca yüzeylerin birbirine temas etmesinden veya sürtünmeden kaynaklanan triboelektrik etkilerle açıklanamayacağını gösterdi. Elde edilen sonuçlar, elektriksel tepkinin doğrudan elmas membranın yapısından kaynaklandığına işaret etti.
Elektriksel etkinin, elmas zarındaki tane sınırlarından kaynaklandığı belirlendi.
Araştırmacıların yaptığı hesaplamalara göre söz konusu etkinin kaynağında, polikristalin elmasın içindeki tane sınırlarında bulunan asimetrik yapılar bulunuyor.
Elmas zar büküldüğünde bu bölgelerde elektriksel yüklerin farklı şekilde dağılması, zarın iki yüzeyi arasında bir potansiyel farkı oluşturuyor. Böylece mekanik hareket, ölçülebilir bir elektriksel çıktıya dönüşüyor.
Yeni teknoloji, hassas sensörler ve küçük enerji sistemlerinde kullanılabilir.
Bu keşif, elmasın kullanım alanlarını önemli ölçüde genişletebilir. Yüksek dayanıklılığı, kimyasal kararlılığı ve biyouyumluluğu sayesinde elmasın gelecekte sensörlerde, mikro enerji sistemlerinde ve kendi kendine enerji üretebilen tıbbi implantlarda kullanılması mümkün olabilir.
Özellikle sürekli hareket veya mekanik deformasyonun bulunduğu küçük cihazlarda, bu teknolojinin harici bir güç kaynağına olan ihtiyacı azaltabileceği değerlendiriliyor.
Elmas tabanlı sistemlerin gelecekte kendi kendine çalışan tıbbi implantlarda da kullanılması hedefleniyor.
Bilim dünyasında ezber bozan bu çalışma, elmasın yalnızca dayanıklı bir yapı malzemesi olmadığını, aynı zamanda mekanik hareketi elektrik enerjisine dönüştürebilen aktif bir malzeme olarak da kullanılabileceğini ortaya koyuyor.
Kağıthane’de metrobüs yangını Turiste gasp ve bıçaklı saldırı iddiası
Yorumlar (0)
Yorum Yap