Ricercatori dell'istituto di ricerca MESA+ dell'Università di Twente, insieme a ricercatori di diverse altre istituzioni della conoscenza, hanno sviluppato un nanomateriale "flexo-elettrico". Il materiale ha una tensione meccanica incorporata che cambia forma quando si applica tensione elettrica, o che genera elettricità se ne cambi la forma.

In un articolo pubblicato sulla principale rivista scientifica Nanotecnologia della natura , i ricercatori mostrano anche che più sottile è il materiale, più forte diventa questo effetto flexo-elettrico. Professor Guus Rijnders, chi è stato coinvolto nella ricerca, descrive questo come un campo di conoscenza completamente nuovo con alcune applicazioni interessanti. Potresti usare il materiale per ricaricare un pacemaker all'interno del corpo umano, Per esempio, o per realizzare sensori altamente sensibili.

I materiali piezoelettrici sono ampiamente utilizzati nelle applicazioni elettroniche. In termini specifici, si tratta di materiali cristallini in grado di convertire l'energia elettrica in pressione e viceversa. Lo svantaggio di questi materiali è che contengono piombo - che presenta rischi per l'ambiente e la salute - e che l'effetto piezoelettrico diminuisce quando si rende il materiale più sottile.

Più sottile è il materiale, più forte è l'effetto

Sin dagli anni '60 i fisici hanno sostenuto che l'effetto flesso-elettrico potrebbe esistere. Ciò consentirebbe di conferire proprietà piezoelettriche ai materiali non piezoelettrici. A quel tempo, però, i metodi di fabbricazione erano inadeguati per la produzione di tali materiali. Ora, ricercatori dell'Università di Twente, l'Istituto catalano di nanoscienze e nanotecnologie e la Cornell University sono riusciti a sviluppare un nanosistema flesso-elettrico di soli 70 nanometri di spessore. Si scopre che anche se l'effetto flexo-elettrico è molto debole, più sottile rendi il materiale, più forte diventa l'effetto.

Sensori ultrasensibili

Secondo il professor Guus Rijnders, chi è stato coinvolto nella ricerca, sarà eventualmente possibile realizzare materiali flexoelettrici con uno spessore di pochi strati atomici. Questa scoperta potrebbe avere tutti i tipi di applicazioni interessanti. "Potresti creare sensori in grado di rilevare una singola molecola, Per esempio. Una molecola atterrerebbe su un sensore vibrante, rendendolo leggermente più pesante, rallentando leggermente la vibrazione. La riduzione della frequenza potrebbe quindi essere facilmente misurata utilizzando l'effetto flesso-elettrico.' Oltre ai sensori ultrasensibili, i materiali flexo-elettrici potrebbero essere utili anche in applicazioni che richiedono una quantità limitata di potenza, ma che sono difficili da raggiungere, come nei pacemaker o negli impianti cocleari all'interno del corpo umano.