Química

Nueva generación de materiales piezoeléctricos


(NC&T) Los materiales piezoeléctricos de alto rendimiento empleados en la actualidad están formados por cristales formados de manera especial y con una composición mixta, conocidos como "soluciones sólidas", difíciles de estudiar y de costosa fabricación. Pero un equipo de investigación dirigido por Ronald Cohen y Russell Hemley, del Laboratorio Geofísico del Instituto Carnegie, ha comprobado que, sometidos a altas presiones, los cristales puros de titanato de plomo muestran las mismas transiciones vistas en materiales más complejos. Es más, la teoría predice que el titanato de plomo sometido a presión tiene la mayor respuesta piezoeléctrica de todos los materiales conocidos. Esto apunta a la fascinante posibilidad de fabricar materiales piezoeléctricos económicos pero de rendimiento sumamente alto.

Los materiales piezoeléctricos más útiles tienen una gama crítica de composiciones en las cuales la estructura del cristal cambia y las propiedades piezoeléctricas son máximas. Estos materiales normalmente son de complejos diseños. Pero los investigadores han demostrado que un compuesto puro puede lograr ese estado bajo presión.

El uso de dispositivos piezoeléctricos ha experimentado un notable auge en los años recientes, y está en rápida expansión. Su capacidad de convertir la energía mecánica en energía eléctrica y viceversa, los ha hecho inestimables para los transductores acústicos como los usados en sistemas de sonar y en dispositivos clínicos de ultrasonidos, así como para diminutas bombas y motores de alta precisión destinados a aplicaciones médicas y de otros tipos. Los materiales piezoeléctricos de alto rendimiento también han abierto nuevas posibilidades para obtener energía, utilizando el movimiento y las vibraciones ambientales para generar electricidad donde las baterías u otras fuentes de energía son poco prácticas o no se encuentran disponibles.




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