Elektromekanisk konvertering

Elektromekanisk konvertering

Materialer, der kan ændre form eller volumen, når de udsættes for et elektrisk felt, har vigtige anvendelser til aktuatorer og sensorer i mange forskellige sammenhænge; og de kan endda anvendes til kunstige muskler. De mest anvendte materialer indeholder imidlertid det giftige grundstof bly. På DTU Energi forsker vi i nye elektromekaniske materialer, som ikke indeholder skadelige grundstoffer. En særligt interessant gruppe af materialer er de såkaldte defekt-oxider, dvs. oxider som indeholder et stort antal defekter i form af iltvakancer i deres krystalgitter.

Vores hovedfokus er på funktionelle metaloxider til brug for konvertering af mekanisk energi til elektricitet (og omvendt), men andre anvendelser er også mulige. Forskningen bygger på den store viden om keramiske materialer og fremstillingsprocesser, som vi har. I øjeblikket er instituttets aktiviteter mest inden for materialeudvikling og fremstillingsmetoder, men vi vil også designe, fremstille og teste komponenter.

De vigtigste forskningsemner er:

  • Blyfri piezoelektriske materialer, i særdeleshed at udvikle metoder til at styre mikrostrukturen med henblik på at ændre materialernes egenskaber
  • Nye klasser af defekt-oxider, der indeholder ceria, og som har en stor elektrostriktion
  • 3D-print af keramiske transducere som fx BiTiO3, BaTiO3 og polymer-keramik-kompositter
  • Elektromekaniske egenskaber af tynde oxidfilm på metalsubstrater.

Kontakt

Vincenzo Esposito
Professor
DTU Energi
46 77 56 37