美國密歇根州立大學(xué)(Michigan State University)的兩位化學(xué)家Md. Iqbal Hossain和G. J. Blanchard首次在液體中觀(guān)察到了壓電效應,該研究已發(fā)表于Journal of Physical Chemistry Letters期刊。他們在論文中介紹了在研究離子液體時(shí)意外觀(guān)察到的壓電現象。
到目前為止,所有的壓電材料都是固體的。該材料名稱(chēng)的由來(lái),是因為它們具有在外力作用下產(chǎn)生電荷,或反過(guò)來(lái)在電荷作用下產(chǎn)生力或形變的特性。壓電材料目前已廣泛用于聲納設備、拾音器、超聲換能器以及揚聲器等產(chǎn)品。在這項新的研究中,科學(xué)家發(fā)現了已知的第一個(gè)在室溫下以液體形式存在的壓電材料案例。
當時(shí),研究人員正在研究一種離子液體。該離子液體由具有不對稱(chēng)的有機陽(yáng)離子和對稱(chēng)弱配位陰離子的鹽制成。電荷在它們內部積聚,并在它們受到擠壓時(shí)釋放出來(lái)。當研究人員用活塞向圓柱體中的離子液體樣本施加壓力時(shí),他們發(fā)現了這種液體的壓電現象。電流的產(chǎn)生,令研究人員非常驚訝。他們還發(fā)現,釋放的電量與施加的壓力成正比。進(jìn)一步測試表明,離子液體的光學(xué)特性在釋放電流時(shí)也發(fā)生了變化。在某些情況下,研究人員發(fā)現液體彎曲光線(xiàn)的方式發(fā)生了變化。
他們目前無(wú)法解釋為什么測試的離子液體具有壓電特性。不過(guò),他們認為施加壓力可能有助于分離液體中的電荷,進(jìn)而釋放電流。他們計劃繼續研究這些材料,以更好地理解為什么會(huì )出現這種現象。
研究人員還表示,液體壓電材料可能具有廣闊的應用前景,尤其是使用離子液體制成的壓電材料,因為它們比固體材料更環(huán)保。他們還指出,液體壓電材料可以使壓電器件形狀更加多樣化,從而實(shí)現更廣泛的設計可能。