- 加速度計的突破使節能成為壓電蛋糕
- 來源：unsw 發表于 2024/12/26
由于新南威爾士大學化學工程教授 Kourosh Kalantar-zadeh 領導的新研究，加速度計（手機中的運動傳感設備）的生產成本將大大降低，能耗也大大降低。
來自新南威爾士大學和皇家墨爾本理工大學的化學工程研究人員發現了一種革命性的方法，可以降低成本并節省能源來制造用于檢測手機等設備運動的加速度計。
由新南威爾士大學化學工程教授 Kourosh Kalantar-zadeh 領導的研究小組找到了一種“打印”大型二維壓電材料片的方法，使其能夠直接放置在硅芯片上。
壓電材料將施加的機械力或應變轉化為電能。它們構成了聲音和壓力傳感器以及由振動或彎曲驅動的嵌入式設備的基礎。一種國內應用是用于燃氣燒烤和爐灶的“壓電”打火機。
壓電材料還可以利用微小的機械位移、振動、彎曲或拉伸產生的小電壓來為小型化設備提供動力。
到目前為止，壓電材料一直被制造成大型晶體夾頭，因此無法與硅芯片集成或用于大規模表面制造。
這種限制意味著壓電加速度計器件（例如車輛安全氣囊觸發器或識別手機方向變化的設備）需要將單獨的昂貴元件嵌入到硅襯底上，從而大大增加了制造成本。
新的 2D 打印技術為磷酸鎵 （GaPO4） 開辟了道路，磷酸鎵 （GaPO<>） 是一種常用于壓力傳感器和微克級質量測量的重要壓電材料，可以使用低成本、低溫的制造工藝大規模放置在硅襯底或任何其他表面上。
Kalantar-zadeh 教授是 ARC 澳大利亞桂冠研究員，他在皇家墨爾本理工大學擔任電子工程教授時開始了這項研究。他說，這項工作是實驗室其他勝利的延續。
“就像科學界經常發生的那樣，這項工作建立在過去成功的基礎上，”Kalantar-zadeh 教授說。“我們采用了我們最近開發的液態金屬材料沉積技術，通過一個簡單的兩步過程創建了 GaPO2 的 4D 薄膜。”
研究人員認為，這種將大表面積 2D 壓電薄膜打印到任何襯底上的簡單、行業兼容的程序為壓電傳感器和能量收集器的發展提供了巨大的機會。
Torben Daenke 博士現在是 RMIT 從事該項目的主要合作者。
源：
https://www.unsw.edu.au/
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