पाइज़ोइलेक्ट्रिक कंपोज़िट्स में उन्नति गतिक ऊर्जा के दोहन और व्याख्या को संभव बनाती है

एक पिछले लेख में, हमने पाइज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री पर चर्चा की थी, जो विभिन्न उद्योगों में सामान्यतः उपयोग होने के बावजूद आम जनता में अज्ञात ही बनी हुई हैं। पर्दे के पीछे, ऐसा नहीं है, क्योंकि वैज्ञानिक नई और अधिक कुशल पाइज़ोइलेक्ट्रिक कंपोज़िट्स विकसित करने में व्यस्त हैं, जो गतिक ऊर्जा को दोहन और निगरानी करने वाले नए अनुप्रयोगों के द्वार खोलने के कगार पर हैं।

यह हाल ही में एक पेपर में उजागर किया गया था, जो Wiley Online Library में प्रकाशित हुआ, जिसमें एक लचीले पाइज़ोइलेक्ट्रिक कंपोज़िट को खेल उपकरण में विकसित और एकीकृत किया गया, जिसका उद्देश्य इम्पैक्ट, कदम और अन्य मापनों की निगरानी करने वाले बैटरी‑रहित सेंसर प्रदान करना था। इस कंपोज़िट को एकदिशीय कार्बन फाइबर के उपयोग से सफलतापूर्वक विकसित किया गया, जो सुदृढ़ीकरण के साधन के रूप में उपयोग किए गए, जिससे पाइज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री को वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों के लिए आवश्यक टिकाऊपन मिला।

एक पुनरावलोकन

जैसे-जैसे हमारी सामग्री विज्ञान की समझ बढ़ती जा रही है, वैसे-वैसे उन सामग्रियों की संभावनाएँ भी बढ़ रही हैं जिनमें पाइज़ोइलेक्ट्रिक गुण होते हैं। इसे ध्यान में रखते हुए, पाइज़ोइलेक्ट्रिक सामग्रियों के बारे में एक पुनरावलोकन प्रस्तुत किया गया है। नीचे हमारे पिछले लेख का एक अंश दिया गया है, जो इन उपयोगी पदार्थों पर केंद्रित है।

पाइज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री हमें गतिक ऊर्जा को दोहन करने देती हैं, बल को विद्युत चार्ज में परिवर्तित करके। इसे पहली बार 1880 में क्यूरी भाइयों ने परिभाषित किया था, और पाइज़ोइलेक्ट्रिकता आधुनिक प्रौद्योगिकी में उपयोग किया जाने वाला एक मौलिक सिद्धांत बन गया है।

पाइज़ोइलेक्ट्रिकता उस पदार्थ की क्षमता को दर्शाती है कि जब यांत्रिक तनाव लगाया जाता है तो वह विद्युत चार्ज उत्पन्न करता है। यह विद्युत चार्ज बलपूर्वक असममितता द्वारा उत्पन्न होता है। पाइज़ोइलेक्ट्रिक सामग्रियों में, सकारात्मक और नकारात्मक चार्ज एक-दूसरे से अलग हो जाते हैं, जबकि एक सममित पैटर्न में संरेखित रहते हैं। जब पदार्थ पर यांत्रिक तनाव लागू किया जाता है, तो यह सममिति टूट जाती है, जिससे विद्युत चार्ज उत्पन्न होता है।

PVDF beta phase.

इन सामग्रियों की एक और विशिष्ट विशेषता उनका यादृच्छिक स्वरूप और Weiss डोमेन्स की उपस्थिति है (बाहरी चुंबकीय प्रभाव के बिना चुंबकीय रूप से उन्मुख)।

बाद में यह पता चला कि इन ही सामग्रियों ने विद्युत प्रभाव के प्रति एक प्रत्यक्ष उलटा गुण प्रदर्शित किया। यह पाया गया कि यदि सामग्री पर विद्युत चार्ज लगाया जाता है, तो सामग्री के भीतर दोहरावदार यांत्रिक विकृति उत्पन्न होगी। इस खोज ने इन सामग्रियों को बड़ी उपयोगिता प्रदान की, क्योंकि इसने उनके संभावित उपयोग मामलों को मूल रूप से दोगुना कर दिया।

CES 2024 में भाग लेना

DeRUCCI Group ने नींद स्वास्थ्य तकनीकों की नई श्रृंखला प्रस्तुत की, जिसमें स्मार्ट मैट्रेस और विभिन्न अन्य स्मार्ट इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) समाधान शामिल हैं, जो स्वस्थ नींद के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इन मैट्रेस में एआई नींद/स्वास्थ्य सेंसर और पाइज़ोइलेक्ट्रिक सिरेमिक सेंसर वाले एयर सपोर्ट यूनिट जैसी उन्नत सुविधाएँ शामिल हैं, जो उन्नत एआई नींद मॉनिटरिंग के साथ मिलकर स्वचालित ऊँचाई और कठोरता समायोजन की अनुमति देती हैं।

Goertek Inc. ने भी इस कार्यक्रम में विविध उत्पादों की श्रृंखला के साथ धूम मचा दी। इसके प्रस्तावों में ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स में प्रगति शामिल थी, जिसमें पाइज़ोइलेक्ट्रिक टैक्टाइल फीडबैक तकनीक को सम्मिलित करने वाला इन‑वहिकल सेंटर कंसोल शामिल है। यह नवाचार वाहनों में इंटरैक्टिव अनुभव को बेहतर बनाने की दिशा में एक कदम है।

Boreas Technologies ने रोबोटिक्स के क्षेत्र में एक नवाचारी उत्पाद प्रस्तुत किया, विशेष रूप से उसका “Boréas Solid‑State Piezo Haptic Buttons”। इस उत्पाद को हैप्टिक तकनीक में एक महत्वपूर्ण प्रगति के रूप में वर्णित किया गया है, जो पाइज़ोइलेक्ट्रिक सामग्रियों का उपयोग करके अधिक स्पर्शीय और प्रतिक्रियाशील उपयोगकर्ता अनुभव बनाता है।

ये उत्पाद विभिन्न क्षेत्रों में पाइज़ोइलेक्ट्रिक सामग्रियों की बहुमुखी प्रकृति को उजागर करते हैं, जो स्मार्ट और प्रतिक्रियाशील तकनीकों के विकास में उनकी बढ़ती महत्ता को दर्शाते हैं।