研究人员提出了一种新颖的方法来培养适合能量收集目的的有机晶体。
来自爱尔兰利默里克大学的一个团队创造了一种新的有机晶体生长技术，这些晶体可以用于能量收集技术。
这项研究的重点是通过压缩氨基酸分子来收集能量，这些分子是人体内蛋白质的基本成分。
压电效应的概念源自希腊词“pressing electricity”，通常在陶瓷或聚合物中观察到，但也存在于人体生物分子中。
利默里克大学化学科学系和伯纳尔研究所的Actuate Lab研究人员之前使用预测计算模型确定生物材料在被挤压时产生的电量。这一发现暗示有潜在用途为消费电子和医疗设备提供电源。
根据他们在Physical Review Letters上最新发表的论文，这一进展使研究人员能够利用硅模具塑造他们所创造的晶体成盘状或其他特定形状，以满足医疗设备、智能手机麦克风或汽车传感器等各种应用的需求。
通过敲打这些盘和板，他们可以产生有用的电压，如果增强的话，可以利用常见的力来充电电子设备。
这项研究的第一作者、利默里克大学博士生Krishna Hari讨论了这一发展的重要性：“我们开发的灵活成型技术是一种具有成本效益、低温的生长过程，为将生物分子压电材料作为高性能、环保的传统陶瓷替代品的应用铺平了道路。”
该研究项目名为“无铅：用于无铅、可靠、环保电子产品的压电生物分子”，由欧洲研究委员会（ERC）授予副教授Sarah Guerin的起始资助支持。
作为利默里克大学的教职员工和研究员，Sarah Guerin在2023年被评为爱尔兰研究（SFI）年度早期职业研究人员，关于这一最近突破给固态化学带来的影响，她表示乐观。
“我们希望这是整个领域的重大进展，因为许多科学家正在努力生长仍然表现出混沌行为的生物晶体。我对这种方法是否会在从事可持续压电材料研究的人中获得关注感到兴奋，”副教授Guerin说道。
如果成功，利默里克大学的研究团队也可能会消除消费电子中有害物质如铅的使用。
副教授Guerin表示：“欧盟对铅的使用有相关规定，但压电材料仍然是允许含有这种物质的最后一批主流技术之一，因为缺乏高性能的替代品。”
“每年，大约有4000吨铅基电子废物来自这些传感器，而我们的研究可能会从生产周期中消除这些废物。”
