Zespół naukowców z Politechniki Warszawskiej pod kierownictwem prof. Franciszka Kroka i dra inż. Marcina Kryńskiego prowadził badaniach nad polaryzacją materiałów ferroelektrycznych opartych na tytanianie sodowo-bizmutowym (NBT) – czytamy w informacji prasowej. Związek ten okazuje się być obiecująca alternatywą dla bardzo często wykorzystywanego ołowiu, który jest wysoce toksyczny dla zdrowia człowieka.
Czytaj też: Elektryki bez tego surowca się nie obejdą. Bierzemy go z Chin, ale Polacy znają lepsze źródło
Badania były prowadzone za pomocą rozmaitych technik badania struktury i właściwości związku. Wykorzystano chociażby spektroskopię impedancyjną oraz obliczenia ab initio. Z ich wynikami możemy zapoznać się w czasopiśmie Journal of American Chemical Society. Naukowcy odkryli wiele cennych informacji dotyczących natury NBT. Do tej pory na temat układów o strukturze perowskitowej (a taką ma na przykład często stosowany w praktyce tytanian baru, BaTiO3) wiadomo było, że dochodzi w nich do polaryzacji wskutek niecentrycznego przemieszczenia kationów.
Perowskity bez ołowiu. Polacy badali naturę niezwykłych związków chemicznych
Podczas prac nad NBT wykazano, że sytuacja jest zgoła inna. Okazuje się, że atomy tytanu wcale nie przyczyniają się do polaryzacji tak bardzo, jak dotąd sądził świat naukowy. Ruchy atomów tlenu i bizmutu zdecydowanie grają pierwsze skrzypce w tym układzie. Autorzy badań twierdzą, że odkrycie tego, co stoi za ferroelektrycznością takiego materiału, może pomóc w zrozumieniu podobnych procesów zachodzących w innych związkach o strukturze perowskitowej – mówi dr inż Marcin Kryński cytowany w komunikacie uczelni.
Czytaj też: Polacy stworzyli fantastyczną baterię. Zadziwiające rozwiązanie nie wykorzystuje ciepła
Przypomnijmy, że ferroelektrycznością nazywamy zjawisko, które polega na istnieniu trwałej polaryzacji elektrycznej kryształu. Jej zwrot i kierunek możemy dowolnie zmieniać zewnętrznym polem elektrycznym. Głębsze zrozumienie zjawiska może być ogromnym ułatwieniem w projektowaniu nowych materiałów ferroelektrycznych o jeszcze lepszych właściwościach.
Czytaj też: Polacy nakarmili polimerowego boa dusiciela. Prawdziwa innowacja w rękach rodaków
Już dzisiaj ta klasa materiałów znajduje zastosowanie chociażby w siłownikach, kondensatorach magazynujących energię, urządzeniach pamięci trwałej czy w przestrajalnych urządzeniach do komunikacji. Miejmy nadzieję, że wkład Polaków w stan wiedzy na temat tych nowoczesnych technologii zostanie w niedalekiej przyszłości doceniony.