p Com a importância dos ambientes sem contato crescendo devido ao COVID-19, dispositivos eletrônicos táteis que usam tecnologia háptica estão ganhando força como novos meios de comunicação. p A tecnologia tátil está sendo aplicada em uma ampla variedade de campos, como robótica ou visores interativos. Luvas hápticas estão sendo usadas para tecnologia de comunicação de informação aumentada. Materiais piezoelétricos eficientes que podem converter vários estímulos mecânicos em sinais elétricos e vice-versa são um pré-requisito para o avanço da tecnologia háptica de alto desempenho.

p Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Seungbum Hong confirmou o potencial dos dispositivos táteis ao desenvolver materiais piezoelétricos cerâmicos que são três vezes mais deformáveis. Para a fabricação de nanomateriais altamente deformáveis, a equipe de pesquisa construiu uma nanoestrutura oca de óxido de zinco usando nanopadronização de campo de proximidade e deposição em camadas atômicas. O coeficiente piezoelétrico foi medido em aproximadamente 9,2 pm / V e o teste de compressão nanopilar mostrou um limite de deformação elástica de aproximadamente 10%, que é mais de três vezes maior do que o de óxido de zinco a granel.

p Cerâmicas piezoelétricas têm um alto coeficiente piezoelétrico com um baixo limite de deformação elástica, enquanto o oposto é verdadeiro para polímeros piezoelétricos. Portanto, Tem sido um grande desafio obter bom desempenho tanto em coeficientes piezoelétricos altos quanto em limites de deformação elástica elevados. Para quebrar o limite elástico da cerâmica piezoelétrica, a equipe de pesquisa apresentou uma nanoestrutura oca em forma de treliça 3-D com paredes finas em escala nanométrica.

p De acordo com o critério Griffith, a resistência à fratura de um material é inversamente proporcional à raiz quadrada do tamanho da falha preexistente. Contudo, uma grande falha é menos provável de ocorrer em uma estrutura pequena, que, por sua vez, aumenta a resistência do material. Portanto, implementar a forma de uma nanoestrutura oca em forma de treliça 3-D com paredes finas em escala nanométrica pode estender o limite elástico do material. Além disso, uma estrutura monolítica 3-D pode suportar grandes tensões em todas as direções, evitando simultaneamente a perda do gargalo. Anteriormente, a propriedade de fratura de materiais cerâmicos piezoelétricos era difícil de controlar, devido à grande variação nos tamanhos das fissuras. Contudo, a equipe de pesquisa limitou estruturalmente os tamanhos das rachaduras para gerenciar as propriedades de fratura.

p Os resultados do Professor Hong demonstram o potencial para o desenvolvimento de materiais piezoelétricos cerâmicos altamente deformáveis, melhorando o limite elástico usando uma nanoestrutura oca 3-D. Uma vez que o óxido de zinco tem um coeficiente piezoelétrico relativamente baixo em comparação com outros materiais cerâmicos piezoelétricos, a aplicação da estrutura proposta a tais componentes prometia melhores resultados em termos de atividade piezoelétrica.

p "Com o advento da era sem contato, a importância da comunicação emocional está aumentando. Através do desenvolvimento de novas tecnologias de interação tátil, além da comunicação visual e auditiva atual, a humanidade entrará em uma nova era onde eles podem se comunicar com qualquer pessoa usando todos os cinco sentidos, independentemente da localização, como se estivessem com eles pessoalmente, "Professor Hong disse.

p "Embora pesquisas adicionais devam ser conduzidas para realizar a aplicação dos projetos propostos para dispositivos de aumento tátil, este estudo tem grande valor na medida em que resolve um dos problemas mais desafiadores no uso de cerâmicas piezoelétricas, especificamente abrindo novas possibilidades para sua aplicação, superando suas restrições mecânicas.