《今日材料》:新型柔性無毒壓電材料可實現設備自我供電

來自澳大利亞墨爾本皇家理工大學(RMIT)的研究小組開發了一種柔性和可印刷的壓電材料，可以將機械壓力轉化為電能。它比頭髮細10萬倍，比其他基於類似無毒材料的壓電材料效率高出800%。

這種新材料是使用RMIT首創的液態金屬印刷方法生產的。

首先將氧化鋅加熱至液體。這種液態金屬一旦暴露在氧氣中，就會在表面形成一層納米厚度的薄膜，再將這種金屬滾過一個表面，就能打印出納米級的氧化鋅“皮膚”。

該創新技術可以快速生產大規模的材料薄板，並與任何製造工藝兼容，包括卷對卷(R2R)加工。

目前性能最好的納米薄壓電材料是基於鉛的，這是一種不適合用於生物醫學的有毒材料。而這種新材料以無毒的氧化鋅為基礎，質量輕，與硅兼容，很容易集成到當前的電子產品中。

研究人員稱該材料“效率極高，只需要一層1.1納米厚度的材料，就能產生一個完全自我供電的納米設備所需的所有能量。”

該材料的潛在生物醫學應用包括內部生物傳感器和自我供電的生物技術，如利用血壓為心臟起搏器供電的設備。

這種納米薄的壓電材料還可以用於開發智能振動傳感器，以探測建築物和橋樑等基礎設施的故障，這在地震易發區尤為適用。

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

論文鏈接:

https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1369702120304235