Mga Pagsulong sa Piezoelectric Composites na Nagpapahintulot sa Paghuli at Pag-unawa ng Enerhiyang Kinetiko

Sa isang nakaraang artikulo, tinalakay namin ang mga piezoelectric material, na nananatiling nakatago sa kadiliman sa publiko kahit na karaniwang ginagamit sa iba’t ibang industriya.  Sa likod ng eksena, hindi ito totoo, dahil patuloy na nagsusumikap ang mga siyentipiko na bumuo ng mga bago at lalong epektibong piezoelectric composite na nasa bingit na magbukas ng mga bagong aplikasyon kung saan kailangang hulihin at subaybayan ang enerhiyang kinetiko.

Kamakailan lamang ito ay itinampok sa isang papel na inilathala sa Wiley Online Library, kung saan nakita ang pagbuo at pagsasama ng isang flexible na piezoelectric composite sa kagamitang pampalakasan na naglalayong magbigay ng mga sensor na walang baterya na nagmomonitor ng mga impact, hakbang, at iba pa.  Ang composite ay matagumpay na nabuo gamit ang unidirectional carbon fibers, na ginamit bilang reinforcement upang bigyan ang piezoelectric material ng kinakailangang tibay para sa mga aplikasyon sa totoong mundo.

A Refresher

Habang patuloy na lumalawak ang ating pag-unawa sa agham ng materyales, lumalago rin ang potensyal ng mga materyales na may piezoelectric na katangian.  Sa pag-iisip na ito, narito ang isang paalala kung paano maaaring magamit ang mga piezoelectric material.  Ang sumusunod ay isang sipi mula sa isang nakaraang artikulo namin na tumatalakay sa mga kapaki-pakinabang na substansyang ito.

Pinapayagan ng mga piezoelectric material na mahuli natin ang enerhiyang kinetiko, sa pamamagitan ng pag-convert ng puwersa sa isang karga ng kuryente.  Unang tinukoy ng mga kapatid na Curie noong 1880, ang Piezoelectricity ay naging isang pangunahing prinsipyo na ginagamit sa modernong teknolohiya.

Ang Piezoelectricity ay tumutukoy sa kakayahan ng isang substansiya na lumikha ng karga ng kuryente kapag nailapat ang mekanikal na stress. Ang karga ng kuryente ay nalilikha dahil sa pinilit na asymmetry.  Sa mga piezoelectric material, ang mga positibo at negatibong karga ay nagkakahiwalay, habang nananatiling nakaayos sa isang simetrikal na pattern.  Kapag nailapat ang mekanikal na stress sa substansiya, nawawala ang simetrya, na nagreresulta sa paglikha ng karga ng kuryente.

PVDF beta phase.

Isa pang natatanging katangian ng mga materyales ay ang random na kalikasan at pagkakaroon ng Weiss domains (magnetikong naka-orient nang walang panlabas na magnetic na impluwensya).

Natuklasan kalaunan na ang mga parehong materyales ay nagpakita ng direktang kabaligtaran na katangian sa electric effect.  Natagpuan na kung mag-apply ng karga ng kuryente sa materyal, magaganap ang paulit-ulit na mekanikal na deformasiyon sa loob ng materyal.  Ang pagtuklas na ito ay nagbigay ng malaking gamit sa mga materyales na ito, dahil halos doble ang kanilang posibleng mga kaso ng paggamit.

Hitting CES 2024

DeRUCCI Group inilunsad ng DeRUCCI Group ang isang bagong linya ng teknolohiya para sa kalusugan ng pagtulog, kabilang ang mga matalinong kutson at iba pang mga matalinong Internet of Things (IoT) solusyon na dinisenyo para sa mas malusog na pagtulog.  Ang mga kutson na ito ay nagtataglay ng mga advanced na tampok tulad ng AI sleep/health sensors at mga air support unit na may piezoelectric ceramic sensors, na, kasama ng advanced na AI sleep monitoring, nagbibigay-daan sa awtomatikong pag-aayos ng taas at katigasan.

Goertek Inc. nagmarka rin ang Goertek Inc. sa kaganapan gamit ang iba’t ibang hanay ng mga produkto.  Kabilang sa kanilang mga alok ang mga pag-unlad sa automotive electronics, kabilang ang isang in-vehicle center console na naglalaman ng piezoelectric tactile feedback technology.  Ang inobasyong ito ay isang hakbang patungo sa pagpapabuti ng interactive na karanasan sa mga sasakyan.

Boreas Technologies nagpakita ng isang makabagong produkto sa larangan ng robotics, partikular ang kanilang “Boréas Solid-State Piezo Haptic Buttons.”  Ang produktong ito ay inilalarawan bilang isang makabuluhang pag-unlad sa haptic technology, na gumagamit ng piezoelectric material upang lumikha ng mas tactile at tumutugon na karanasan para sa gumagamit.

Ipinapakita ng mga produktong ito ang maraming gamit ng mga piezoelectric material sa iba’t ibang sektor, na nagpapakita ng kanilang lumalaking kahalagahan sa pag-develop ng mga matalino at tumutugon na teknolohiya.