{"id":26142,"date":"2012-03-18T20:56:38","date_gmt":"2012-03-18T17:56:38","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=26142"},"modified":"2012-03-18T20:56:38","modified_gmt":"2012-03-18T17:56:38","slug":"piesoelektriline-grafeen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=26142","title":{"rendered":"Piesoelektriline grafeen"},"content":{"rendered":"

Kuigi grafeen on nii mitmeski m\u00f5ttes imep\u00e4rane, ei ole see siiski piesoelektriline. Piesoelektrilisuseks nimetatakse m\u00f5ndade materjalide omadust toota deformeerimise korral elektrit. Mis aga k\u00f5ige olulisem: piesoelektrilisus on p\u00f6\u00f6ratav. Elektriv\u00e4lja rakendamisel muudavad piesoelektrilised materjalid oma kuju, v\u00f5imaldades teadlastel nii seda materjali kontrollida.<\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>

Antud joonisel on n\u00e4idatud grafeenile lisatud liitiumi aatomeid (punasega). Tulemuseks saadakse piesoelektriline grafeen, mis tekitab deformeerimise korral elektrit. Pilt: Mitchell Ong, Stanford School of Engineering<\/p><\/div>\n

Piesoelektrilist efekti on rakendatud loendamatutes seadmetes alates kelladest ja raadiotest kuni ultraheliaparaatideni, kuid k\u00f5ik need kasutavad v\u00f5rdlemisi suures koguses kolmedimensionaalseid piesoelektrilisi materjale, kirjutab Physorg.com<\/a>.<\/p>\n

Hiljuti avaldasid aga kaks Stanfordi \u00dclikooli materjaliteadlast teadusartikli, milles nad kirjeldavad piesoelektrilise efekti lisamist grafeenile, laiendades esmakordselt sellise t\u00e4pse f\u00fc\u00fcsikalise kontrolli meetodi ka nanoskaalale.<\/p>\n

,,F\u00fc\u00fcsilised deformatsioonid, mida me tekitada v\u00f5ime, on rakendatava elektriv\u00e4ljaga otseselt proportsionaalsed \u00a0ning esindavad nanoskaalas elektroonika kontrollmeetodi uut t\u00fc\u00fcpi,” selgitas Evan Reed<\/strong>, artikli vanemautor. ,,See n\u00e4htus annab\u00a0straintronics<\/em>‘i (deformatsioonide uurimisega tegelev teadusharu, otset\u00f5lkes pingetroonika) uurimisalale uue dimensiooni. Sellel alal uuritakse n\u00e4iteks, kuidas elektriv\u00e4li pingestab ehk deformeerib s\u00fcsiniku v\u00f5restikku, p\u00f5hjustades selle kuju muutumist kindlal viisil.”<\/p>\n

,,Piesoelektriline grafeen v\u00f5imaldaks erinevate rakenduste, seehulgas puutetundlike ekraanide ja nanoskaalas transistorite \u00fclit\u00e4pset elektrilist, optilist ja mehaanilist kontrolli,” lausus Mitchell Ong<\/strong>, artikli peaautor.<\/p>\n

Keeruka modelleerimisrakenduse abil simuleerisid teadlased grafeenv\u00f5restiku \u00fchele k\u00fcljele lisandaatomite asetamist – protsess, mida tuntakse dopeerimise nime all – ning m\u00f5\u00f5tsid saadavad piesoelektrilist efekti. Lisandaatomitena kasutati liitiumit, vesinikku, kaaliumi ja fluori ning lisaks ka vesinik+fluori ja liitium+fluori kombinatsioone grafeenlehe m\u00f5lemal k\u00fcljel.<\/p>\n

Grafeeni \u00fche k\u00fclje v\u00f5i m\u00f5lema k\u00fclje dopeerimine erinevate aatomitega on antud protsessi v\u00f5ti, sest see rikub grafeeni t\u00e4iusliku s\u00fcmmeetria, mis tavaolukorras piesoelektrilisel efektil tekkida ei lase.<\/p>\n

Tulemused \u00fcllatasid m\u00f5lemat inseneri.<\/p>\n

,,Me arvasime, et piesoelektriline efekt tekib, kuid et see on v\u00f5rdlemisi v\u00e4ike. Tegelikkuses saavutasime me aga taseme, mida v\u00f5ib v\u00f5rrelda traditsiooniliste kolmem\u00f5\u00f5tmeliste materjalidega,” \u00fctles Reed. ,,See on v\u00e4gagi m\u00e4rkimisv\u00e4\u00e4rne.”<\/p>\n

,,Meil \u00f5nnestus seda efekti veelgi paremini kontrollida, kui me dopeerisime grafeeni valikuliselt kindlate mustrite j\u00e4rgi, asetades aatomeid kindlatesse kohtadesse,” selgitas Ong. ,,Me nimetame seda disainer-piesoelektriks, sest see v\u00f5imaldab meil strateegiliselt kontrollida kus, millal ning kui palju grafeen elektriv\u00e4lja asetatuna deformeerub. Sellel n\u00e4htusel on insenerialal mitmeid rakendusi.”<\/p>\n

Kuigi grafeeni piesoelektrilisuse tekitamine on julgustav, usuvad teadlased, et nende tehnikat saaks kasutada ka nanotorudes ja teiste materjalides, leides rakendusi nii elektroonikas, fotoonikas, energia saamises, keemilistes sensorites ning k\u00f5rgsageduslikus akustikas.<\/p>\n

,,Me otsime juba n\u00fc\u00fcd uusi piesoelektrilisi seadmeid, mis p\u00f5hinevad muudel kahedimensionaalsetel materjalidel, lootes, et need avavad nanotehnoloogias uusi ja olulisi v\u00f5imalusi,” s\u00f5nas Reed.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel: “Engineered Piezoelectricity in Graphene<\/a>“<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Kuigi grafeen on nii mitmeski m\u00f5ttes imep\u00e4rane, ei ole see siiski piesoelektriline. Piesoelektrilisuseks nimetatakse m\u00f5ndade materjalide omadust toota deformeerimise korral elektrit. Mis aga k\u00f5ige olulisem: piesoelektrilisus on p\u00f6\u00f6ratav. Elektriv\u00e4lja rakendamisel muudavad piesoelektrilised materjalid oma kuju, v\u00f5imaldades teadlastel nii seda materjali kontrollida. Piesoelektrilist efekti on rakendatud loendamatutes seadmetes alates kelladest ja raadiotest kuni ultraheliaparaatideni, kuid k\u00f5ik […]<\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":26144,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[31,16],"tags":[45,115,53],"class_list":{"0":"post-26142","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-rakenduslik-teadus","8":"category-teadusuudis","9":"tag-grafeengrafaan","10":"tag-tehnovidinad","11":"tag-tulevikuenergia","12":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/26142","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/32"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=26142"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/26142\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/26144"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=26142"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=26142"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=26142"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}