Командой инженеров из Технологического института Джорджии, объединившей усилия с исследователями Школы Инженерии штата Колумбия, из нескольких слоев тонкой пленки дисульфида молибдена (MoS2), каждый из которых имеет толщину в один атом, был создан сверхтонкий генератор. В генераторе из MoS2 используется пьезоэлектрический эффект, преобразующий физические напряжения и механическую энергию в электричество. Это необычно тем, что в объемной форме материал не проявляет пьезоэлектрического эффекта, поскольку состоит из слоев, ориентированных в различных направлениях. Чтобы сделать тонкопленочный генератор, необходимо было объединить нечетное число слоев MoS2. Кроме того, для генерации электрического тока они должны деформироваться в строго определенном направлении.
 |
| Из слоев дисульфида молибдена (MoS2), подобных тем, которые вы видите на фотографии, могут быть сформированы гибкие и прозрачные электрические генераторы толщиной всего в несколько атомов. |
В эксперименте тонкие чешуйки MoS2 помещались на гибкую пластиковую подложку. Затем разработчики прижимали к чешуйкам металлические электроды и использовали их для измерения напряжения и протекающего тока. Исследователи отметили также, что при деформации подложки в противоположном направлении напряжение меняло знак, и исчезало при добавлении еще одного, четного, слоя.
Разработка открывает новые перспективы для пьезоэлектриков на основе MoS2, а также и других материалов, которые можно использовать для создания генераторов, намного более устойчивых к изгибу и растяжению, чем традиционные пьезоэлектрические материалы, в особенности, керамика, которая является довольно хрупкой. Например, разработчики намерены интегрировать гибкие устройства в одежду, чтобы, преобразовывая энергию движения тела в электричество, питать ею датчики и медицинские устройства, или даже заряжать сотовые телефоны.
