Flexo-elektrisches Nanomaterial für sehr empfindliche Sensoren

18. November 2015, 14:16 Uhr
Flexo-elektrisches Nanomaterial für sehr empfindliche Sensoren
Flexo-elektrisches Nanomaterial für sehr empfindliche Sensoren
Forscher des Forschungslabors MESA+ der niederländischen Universität Twente haben zusammen mit Forschern anderer Institute ein "flexo-elektrisches" Nanomaterial entwickelt. Das Material weist eine innere mechanische Spannung auf und verformt sich, wenn man eine Spannung anlegt oder liefert einen Strom, wenn man es verformt. In einem Artikel in der führenden wissenschaftlichen Fachzeitschrift Nature Nanotechnology zeigen die Forscher, dass der flexo-elektrische Effekt umso stärker wird, je dünner das Material ist. Solche Materialien eignen sich zum Beispiel, um einen Schrittmacher im Körper aufzuladen oder um äußerst empfindliche Sensoren zu erzeugen.

In elektronischen Schaltungen werden häufig piezoelektrische Materialien eingesetzt, um elektrische Spannung in Bewegung umzusetzen oder umgekehrt. Leider enthalten piezoelektrische Stoffe oft Blei, was der Gesundheit und der Natur abträglich ist. Zudem nimmt der piezo-elektrische Effekt ab, je dünner das Material ist.

In den 1960er Jahren sind Wissenschaftler zum ersten Mal auf den flexo-elektrischen Effekt gestoßen, der auch Nicht-Piezo-Materialien piezo-elektrische Eigenschaften verleiht. Allerdings waren die Herstellungsmethoden zu dieser Zeit unzureichend, um ein solches Material auch tatsächlich zu erzeugen. Nun ist es Forschern der Universität Twente, dem katalanischen Institut für Nanowissenschaften und Nanotechnologie und der Universität von Cornell gelungen, ein flexo-elektrisches Nanosystem mit einer Dicke von nur 70 Nanometer zu entwickeln.
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