Une paire de chimistes de la Michigan State University a observé pour la première fois l’effet piézoélectrique dans les liquides. Dans leur article publié dans Le Journal des lettres de chimie physiqueMd. Iqbal Hossain et GJ Blanchard, décrivent l’observation accidentelle de la propriété lors de l’étude de liquides ioniques.
Jusqu’à présent, tous les matériaux piézoélectriques étaient solides. Ces matériaux tirent leur nom d’une propriété qui leur permet de conserver une charge électrique puis de la libérer lorsqu’une contrainte est appliquée. Ces matériaux sont actuellement utilisés dans des produits tels que les équipements de sonar, les micros de guitare et les haut-parleurs de téléphones portables. Dans cette nouvelle recherche, la paire du Michigan a trouvé le premier exemple connu d’un matériau piézoélectrique qui existe sous forme liquide à température ambiante.
Les chercheurs étudiaient les propriétés des liquides ioniques, qui sont fabriqués à partir de sels avec des cations organiques flexibles asymétriques et des anions symétriques faiblement coordonnés. L’électricité s’accumule en eux et est libérée lorsqu’ils sont pressés ou pressés. Le matériau piézoélectrique liquide a été découvert lorsque les chercheurs ont appliqué une pression avec un piston sur un échantillon de liquide ionique dans un cylindre. À leur grande surprise, ils ont constaté que cela entraînait la libération d’électricité. Ils ont également constaté que la quantité d’électricité libérée était proportionnelle à la quantité de pression appliquée. D’autres tests ont montré que les propriétés optiques des liquides ioniques changeaient lorsqu’ils libéraient de l’électricité. Dans certains cas, les chercheurs ont trouvé des changements dans la façon dont le liquide plie la lumière.
Ils n’ont pas été en mesure d’expliquer pourquoi les liquides ioniques qu’ils ont testés avaient des propriétés piézoélectriques, mais suggèrent que l’application d’une pression sert probablement à séparer la charge dans le fluide, permettant à une partie d’être libérée. Ils prévoient de continuer à étudier le matériau pour mieux comprendre pourquoi il s’est comporté de la manière qu’ils ont observée.
Les chercheurs suggèrent également que les matériaux piézoélectriques liquides pourraient s’avérer utiles, en particulier ceux fabriqués à partir de liquides ioniques, car ils seraient plus respectueux de l’environnement que les matériaux solides. Ils notent également que les matériaux piézoélectriques liquides pourraient permettre une plus grande variété de formes de dispositifs, ouvrant ainsi des possibilités de conception plus larges.
Plus d’information:
Md. Iqbal Hossain et al, Les liquides ioniques présentent l’effet piézoélectrique, Le Journal des lettres de chimie physique (2023). DOI : 10.1021/acs.jpclett.3c00329
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