Ученые-химики впервые наблюдали пьезоэлектрический эффект в жидкостях. В своей статье, опубликованной в The Journal of Physical Chemistry Letters, исследователи описывают случайное наблюдение этого свойства при изучении ионных жидкостей.
До сих пор все пьезоэлектрические материалы были твердыми. Такие материалы получили свое название благодаря свойству, которое позволяет им удерживать электрический заряд, а затем высвобождать его при приложении давления.
Эти материалы в настоящее время используются в таких приложениях, как гидроакустическое оборудование, гитарные звукосниматели и динамики для мобильных телефонов.
В новом исследовании ученые обнаружили первый известный пример пьезоэлектрического материала, который существует в жидкой форме при комнатной температуре.
Исследователи изучали свойства ионных жидкостей, которые состоят из солей с несимметричными, гибкими органическими катионами и симметричными слабокоординирующими анионами.
Электричество накапливается внутри них и высвобождается, когда на них нажимают или сжимают. Жидкий пьезоэлектрический материал был обнаружен, когда исследователи приложили поршень к образцу ионной жидкости в цилиндре.
К своему удивлению, они обнаружили, что это привело к выбросу электричества. Они также обнаружили, что количество выделяемого электричества пропорционально величине приложенного давления.
Дальнейшие испытания показали, что оптические свойства ионных жидкостей меняются, когда они выделяют электричество. В некоторых случаях исследователи обнаружили изменения в том, как жидкость преломляла свет.
Ученые не смогли объяснить, почему ионные жидкости, которые они тестировали, обладали пьезоэлектрическими свойствами, но предполагают, что приложение давления, вероятно, служит для разделения заряда внутри жидкости, позволяя высвободить часть заряда. Они планируют продолжить изучение, чтобы лучше понять, почему жидкость ведет себя так, как они наблюдали.
Исследователи также предполагают, что жидкие пьезоэлектрические материалы могли бы оказаться полезными, особенно те, которые изготовлены с использованием ионных жидкостей, поскольку они были бы более экологичными, чем твердые материалы.
Они также отмечают, что жидкие пьезоэлектрические материалы могут обеспечить большее разнообразие форм устройств, открывая более широкие возможности дизайна.