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Neues Piezoelektrisches Material Integrierte in Silikon MEMS

Published on November 24, 2011 at 3:07 AM

Durch Cameron Chai

Die Wissenschaftler, die dem National Institute of Standards and Technology (NIST) gehören haben einem großen Team von Hochschulforschern geholfen, ein in hohem Grade effizientes, neues piezoelektrisches Material mit einer microelectromechanical Anlage des Silikons (MEMS) zu integrieren. Die Förderung führt möglicherweise zu beachtlichen Fortschritt im Energieernten, -darstellung und -c$ermittlen.

Wenn Strom an piezoelektrische Materialien geliefert wird, erweitern sie, und wenn die Materialien zusammengedrückt werden, erzeugen sie eine elektrische Ladung. Quarz, ein piezoelektrisches Material, verwendet dieses Eigentum, um Zeit beizubehalten. Die Körperverletzung in der Bewachung führt Strom zu einem Quarzstück und veranlaßt es, innerhalb einer kleinen Kammer zu erweitern und auch zu schmälern. Diese Bewegung tritt bei einer spezifischen Frequenz auf, die in Zeit konvertiert erhält. Piezoelektrische Materialien werden auch in den Ultraschall- und Sonaranlagen verwendet.

Traditionelle piezoelektrische Materialien sind für die meisten Anwendungen genügend. Forscher haben versucht, neue Materialien zu erfinden, die mit mehr Kraft erweitern und auch stärkere Signale produzieren. Dieses kann zu die Entwicklung „der Energie führen, die“ Technologien erntet, die sein würden, mechanische Antrag- und Gehenenergie in elektrische Leistung zu konvertieren.

Wissenschaftler an der Universität von Wisconsin-Madison führten ein großes Forscherteam vom Penn State, von der Universität von Cornell, von University of Michigan, von University of California, von Berkeley und vom Argonne-Nationalen Laboratorium, das neue piezoelektrische Material zu entwickeln. Das Material, PMN-PT, ist eine kristallene Legierung von Mg Niobate, von Leitungskabel und von Leitungskabeltitanat.

Das Team entwickelte eine Methode, um das Material, PMN-PT, in die kleinen Kragbalken zu integrieren, die auf einer Silikonbasis gelegen sind. Die Kragbalken sehen wie Tauchenbehörden aus. Silikonbasis ist ein normales Material, das für MEMS-Bau verwendet wird. Das Team verwendete eine Spannung von 3 V und zeigte, dass das MEMS-Material in viermal die normale Bewegung und mit mehr Kraft entbinden könnte. Wenn es komprimiert wird, erzeugt PMN-PT eine stärkere elektrische Ladung.

Vladimir Aksyuk, ein NIST-Forscher, gemacht Leistungsmessungen, durch das Aufbauen von technischen Modellen der PMN-PT Kragbalken und der Leistung des Materials mit anderen Silikonanlagen auch, verglichen. Er sagte, dass, obgleich Silikon für solche Anlagen gut war, sie passiv sind und kann sich bewegen, nur wenn es geheizt wird. Er fügte den integrierendes PMN-PT MEMS auflädt die Leistungsfähigkeit und die Empfindlichkeit von Energieerntemaschinen hinzu.

Quelle: Modell

Last Update: 12. January 2012 15:06

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