Исследователи из Института Вейцмана разработали инновационную нетоксичную керамику на основе церия и циркония, способную заменить ядовитый свинец в электронных устройствах. Результаты исследования опубликованы в престижном научном издании Nature Communications.
Новая керамика относится к категории материалов, деформирующихся под воздействием электрического поля при определенных напряжениях и нагрузках. Подобные вещества широко применяются в различных электронных устройствах, таких как мобильные телефоны и промышленные струйные принтеры.
В настоящее время материалы с аналогичными свойствами, известные как электрострикторы или пьезоэлектрики, являются основным источником загрязнения окружающей среды свинцом. Из-за малых размеров компонентов их переработка затруднена, что приводит к накоплению значительного количества токсичных отходов на свалках.
Ученые обнаружили, что при определенных условиях электрострикционный эффект оксида церия оказался в 100 раз сильнее ожидаемого. Добавление циркония увеличило электрострикцию в 200 раз, что открывает новые перспективы для применения материала.
Важным преимуществом новой керамики является доступность и низкая стоимость сырья. Церий и цирконий широко распространены в земной коре и добываются по всему миру для различных промышленных целей. Например, оксид церия используется в порошкообразной форме для полировки линз и в качестве катализатора в автомобильных каталитических нейтрализаторах.
Несмотря на многообещающие результаты, исследователи подчеркивают необходимость дальнейшего изучения свойств материала перед его практическим применением. Потребуются дополнительные эксперименты для уточнения характеристик и оптимизации состава керамики.
в удобном формате
Перейти в Дзен
