- 加速度计的突破使节能成为压电蛋糕
- 来源：unsw 发表于 2024/12/26
由于新南威尔士大学化学工程教授 kourosh kalantar-zadeh 领导的新研究，加速度计（手机中的运动传感设备）的生产成本将大大降低，能耗也大大降低。
来自新南威尔士大学和皇家墨尔本理工大学的化学工程研究人员发现了一种革命性的方法，可以降低成本并节省能源来制造用于检测手机等设备运动的加速度计。
由新南威尔士大学化学工程教授 kourosh kalantar-zadeh 领导的研究小组找到了一种“打印”大型二维压电材料片的方法，使其能够直接放置在硅芯片上。
压电材料将施加的机械力或应变转化为电能。它们构成了声音和压力传感器以及由振动或弯曲驱动的嵌入式设备的基础。一种国内应用是用于燃气烧烤和炉灶的“压电”打火机。
压电材料还可以利用微小的机械位移、振动、弯曲或拉伸产生的小电压来为小型化设备提供动力。
到目前为止，压电材料一直被制造成大型晶体夹头，因此无法与硅芯片集成或用于大规模表面制造。
这种限制意味着压电加速度计器件（例如车辆安全气囊触发器或识别手机方向变化的设备）需要将单独的昂贵元件嵌入到硅衬底上，从而大大增加了制造成本。
新的 2d 打印技术为磷酸镓 （gapo4） 开辟了道路，磷酸镓 （gapo<>） 是一种常用于压力传感器和微克级质量测量的重要压电材料，可以使用低成本、低温的制造工艺大规模放置在硅衬底或任何其他表面上。
kalantar-zadeh 教授是 arc 澳大利亚桂冠研究员，他在皇家墨尔本理工大学担任电子工程教授时开始了这项研究。他说，这项工作是实验室其他胜利的延续。
“就像科学界经常发生的那样，这项工作建立在过去成功的基础上，”kalantar-zadeh 教授说。“我们采用了我们最近开发的液态金属材料沉积技术，通过一个简单的两步过程创建了 gapo2 的 4d 薄膜。”
研究人员认为，这种将大表面积 2d 压电薄膜打印到任何衬底上的简单、行业兼容的程序为压电传感器和能量收集器的发展提供了巨大的机会。
torben daenke 博士现在是 rmit 从事该项目的主要合作者。
源：
https://www.unsw.edu.au/
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