Kexin Zhang və Zhengbao Yang tərəfindən

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Elektrik sahəsindən istifadə edilən püskürtmə prosesi sabit qlisin nanokristalları yaratmaq üçün istifadə olunur. Mənbə: Reports on Progress in Physics (2026). DOI: 10.1088/1361-6633/ae672b

Həyatın sadə tikinti bloklarının bir gün geyilə bilən elektron cihazlarımızı işlədə biləcəyini heç düşünmüsünüzmü? Bədənimizdə tapılan ən sadə amin turşusu olan qlisin β-faza formasında super gücə malikdir: yüksək pyezoelektrikdir, yəni mexaniki təzyiqi elektrikə çevirə bilir. Lakin qlisinin bu fazası qeyri-sabitdir və adətən cihazda istifadə etməzdən əvvəl pyezoelektrik olmayan α-fazaya çevrilir. Bu çətin fazanı kiçik məkanlarda sabit saxlamaq üçün tuta biləcəyimizi görmək istədik.

Komandamız nanokonfinement adlanan bir prosesə diqqət yetirdi. Elektrohidrodinamik (EHD) püskürtmə adlanan bir texnikadan istifadə etdik (yuxarıdakı şəklə baxın). Maye məhlulu kiçik damcılara çəkmək üçün elektrik enerjisindən istifadə etməklə, fiziki qəlib və ya şablona ehtiyac olmadan qlisin nanokristalları yarada bildik. Bu, kristalları ən təmiz formada öyrənməyə imkan verdi.

Bu kristallar üçün çox spesifik bir Qoldiloks zonasının olduğunu aşkar etdik (aşağıdakı şəklə baxın). Təcrübələrimiz zamanı kristal radiusu 5 ilə 120 nm arasında olduqda pyezoelektrik β-fazasının mükəmməl sabit qaldığını aşkar etdik. Kristallar çox kiçikdirsə, qeyri-sabit qruplar olaraq qalırlar. 130 nm-dən böyükdürsə, pyezoelektrik xüsusiyyətlərini tez itirirlər.

Bu material üçün belə aydın bir sabitlik xəritəsini tapmaqdan həyəcanlandıq . Bu, bizə qlisinin elektrik istehsal edən xüsusiyyətlərini qorumaq üçün nə qədər kiçik bir hissəyə ehtiyacımız olduğunu dəqiq bir resept verir. Tapıntılarımız Reports on Progress in Physics jurnalında dərc olunub .Müxtəlif miqyaslarda pyezoelektrik beta-qlisinin stabilliyini göstərən faz xəritəsi. Müəllif: Fizika üzrə irəliləyiş hesabatları (2026). DOI: 10.1088/1361-6633/ae672b

Tapıntılarımızı təsdiqləmək üçün fərdi nanokristalların elektrik reaksiyasına baxmaq üçün qabaqcıl mikroskopiyadan istifadə etdik. Nəticələr aydın idi: 5 ilə 120 nanometr aralığında kristallar güclü və ardıcıl pyezoelektrik reaksiya göstərdi. Onları yaratmaq üçün elektrik sahəsindən istifadə etdiyimiz üçün kristalların daxili dipolları da avtomatik olaraq düzülmüşdü, bu da o deməkdir ki, bu materiallar əlavə emal olmadan dərhal sensorlarda və ya şarj cihazlarında istifadə edilə bilər.

İşimiz molekulyar kristalların məhdud məkanlarda necə böyüdüyünə yeni bir baxış yolu təqdim edir. Bu sabitlik rejimini təyin etməklə, insan bədəni üçün təhlükəsiz olan yaşıl elektronikada bioloji molekulların istifadəsinə doğru əhəmiyyətli bir addım atmışıq. İndi bu sabit nanokristalları real tibbi sensorlar üçün çevik filmlərə necə inteqrasiya edəcəyimizi araşdırırıq.

Bu hekayə , tədqiqatçıların dərc olunmuş tədqiqat məqalələrindən əldə etdikləri nəticələri bildirə biləcəyi Science X Dialog -un bir hissəsidir . Science X Dialog haqqında məlumat və necə iştirak etmək barədə məlumat üçün bu səhifəyə daxil olun .

Nəşr detalları

Kexin Zhang və digərləri, Elektrik sahəsində idarə olunan nanokonfinement və pyezoelektrik β-qlisinin 5-120 nm stabillik rejimi, Fizikada irəliləyiş haqqında hesabatlar (2026). DOI: 10.1088/1361-6633/ae672b

Jurnal məlumatları: Fizikada irəliləyişlər haqqında hesabatlar 

Əsas anlayışlar

Kristal fenomenləriFaza keçidləri0 ölçülü sistemlərNanostrukturlarBu hekayənin arxasında kim dayanır?

Lisa Lock

İncəsənət tarixi bakalavr, maddi mədəniyyət magistri. Keçmiş muzey redaktoru, paramedik və transplantasiya koordinatoru. 2021-ci ildən Science X üçün redaktorluq edir. Tam profil →

Robert Egan

Riyazi biologiya üzrə bakalavr, yaradıcı yazı üzrə magistr dərəcəsi. Elm və dilə dair unikal perspektivləri olan çox səyahət etmişəm. Tam profil →

Zhengbao Yang Honkonq Elm və Texnologiya Universitetinin professorudur. Onun tədqiqat qrupu vibrasiya, pyezoelektrik materiallar və öz-özünə işləyən sistemlər və çevik elektronika üçün enerji yığımına diqqət yetirir.

Kexin Zhang hazırda Honkonq Elm və Texnologiya Universitetində Mexanika Mühəndisliyi üzrə doktorluq dərəcəsi namizədidir. Onun tədqiqat maraqlarına pyezoelektrik/ferroelektriklər, biomateriallar və biotibbi mühəndislik daxildir.