Органические пьезоэлектрики приходят в нашу жизнь

16 Май 2012 | Автор: | Комментариев 2 »

Из школьного курса физики мы знаем, что такое «пьезоэлектрический эффект». Для тех, кто забыл, напоминаем, что это появление электрической поляризации в структуре вещества при отсутствии электрического поля.

Различают прямой и обратный пьезоэлектрический эффект. Если электрическая поляризация появляется при упругих деформациях, то это прямой пьезоэлектрический эффект. Возникновение механических деформаций под действием электрического поля будет обратным пьезоэлектрическим эффектом.

Более чем 1500 веществ обладают пьезоэлектрическим эффектом.

Речь идет о прямом пьезоэлектрическом эффекте, когда электрическое поле создается в результате механического напряжения.

Как появляется искра в пьезозажигалке? Да простым нажатием кнопки. Этот элементарный пример наводит на мысль о повсеместном использовании пьезоэлементов для кумуляции механической энергии. Это могут быть самые неожиданные места: каблук обуви, напольное покрытие, клавиатура компьютера и многое другое. Получается нескончаемый источник даровой энергии.

Однако в реальной жизни пьезоэлектрические вещества очень дороги и выделяют токсичные элементы, что сильно ограничивает их массовое использование.

Ученые, проводящие свои исследования в Национальной лаборатории имени Лоуренса города Беркли штата Калифорния, создали вирус. Этот вирус решает те же задачи, что и неорганические пьезоэлектрики, но значительно лучше и гораздо безопаснее.

Эта работа основана на последних открытиях, в результате которых были выявлены пьезоэлектрические свойства у различных органических соединений, имеющих упорядоченную клеточную структуру.

Удивительно, что коллагены и кости из сухожилий и хрящей являются слабыми пьезоэлектриками. Отсюда вытекает идея о создании протеиновой конструкции, которая теоретически должна обладать пьезоэлектрическими свойствами. Таким образом, был сконструирован генетически модифицированный вид вируса М 13.

Известно, что бактериофаги М 13 абсолютно безвредны для человека, что отличает их от многих неорганических пьезоэлектриков. Это свойство вируса М 13 давно было выявлено в результате большого числа проведенных экспериментов. Кроме того, вирусы М 13 обладают и другими преимуществами, которые, несомненно, ставят их выше неорганических пьезоэлектрических веществ.

Это преимущество заключается в том, что из вирусов М 13 несложным способом можно образовать тонкую плёнку, которая к тому же проявляет высокую степень пьезоэлектрического эффекта.

В результате проведенных исследований, ученые также пришли к выводу, что можно программировать электрические свойства. Для этого достаточно генетически видоизменить форму оболочки бактериофага М 13.

Ученые уже продемонстрировали замечательные возможности вируса М 13. Они соорудили пьезоэлектрический генератор, состоящий из двадцати слоёв плёнки. Если нажать кнопки, то генератор начинает давать ток, сила которого равна 6 нА, а напряжение – 400 мВ. Электрической энергии такой силы вполне достаточно для питания жидкокристаллического дисплея.

Ученые продолжают разбираться в свойствах органических пьезоэлектриков. Возможно, в ближайшем будущем, нам будут представлены новые образцы различных предметов, в которых используются пьезоэлектрики органической природы.

Комментарии к записи " Органические пьезоэлектрики приходят в нашу жизнь"

Посмотреть последние комментарии
  1. Вот читаю статью и думаю прос себязачем мне это надо :))
    Но слово «пьезоэлектрика» и правда напомнило школу. Ностальгирую :)
    Статья очень грамотная и написана толковым языком.

  2. Забавно, но первый раз о пьезоэлектриках и бактериофагах услышал из серии компьютерного, если не ошибаюсь, мультика Джимми Нейтрон. С тех пор как-то запомнилось и вот попал на статейку эту и чего-то навеяло мыслей)

Здесь вы можете написать комментарий к записи "Органические пьезоэлектрики приходят в нашу жизнь".

* Обязательные для заполнения поля
Все отзывы проходят модерацию.
Translation
Наши партнеры
Читать нас
О сайте

© 2011-2012 iTRecord обзоры проектов, стартапов, тенденций в мире интернет-маркетинга, блогосфера, seo.

Копирование материалов разрешено только при наличии активной индексируемой ссылки на сайт.