Wetenschappers ontdekken extreem dun materiaal dat elektriciteit opwekt

Wetenschappers van het Georgia Institute of Technology en Columbia Engineering hebben een extreem dun materiaal ontdekt dat elektriciteit opwekt. Het opwekken gaat via een piëzo-elektrisch effect.

Atoomdikke laag

Er wordt gebruik gemaakt van een atoomdikke laag van molybdeendisulfide, wat vooral gebruik wordt als smeermiddel. Piëzo-elektriciteit, één van de andere eigenschappen die de laag vertoont, is een elektrische spanning die wordt opgewekt door een materiaal te vervormen en er op deze manier druk op uit te oefenen. Het is de eerste keer dat zo'n effect wordt waargenomen bij materialen die extreem dun zijn.

De eigenschappen van een atoomdikke laag treden ook op bij meerdere lagen, mits het een oneven aantal is, ontdekten de wetenschappers. Hier zit wel een max aan: na een bepaald aantal lagen was er geen piëzo-elektrisch effect meer waarneembaar. De wetenschappers hebben hun bevindingen gepubliceerd in het vaktijdschrift Nature.

Molybdeendisulfide

Molybdeendisulfide valt onder de zogenoemde tweedimensionale materialen, omdat ze maar één atoom dik zijn. De wetenschappers voorspellen dat er nog veel meer atoomdikke materialen bestaan die piëzo-elektrisch zijn. Eerder werd Nederlands-Russische wetenschapper Andre Geim beloond met een Nobelprijs voor de Natuurkunde voor het onderzoek naar de eigenschappen van het één atoomlaag dikke Grafeen. Dit materiaal is tot honderd keer sterker dan staal.

Toepassingen

De atoomdikke laag molybdeendisulfide is erg dun, zeer licht, buigzaam en bovendien transparant. Om die reden verwachten de wetenschappers toepassingen in bijvoorbeeld wearables of kleding. In theorie kan de laag ook gebruikt worden om smartphones op te laden in een broekzak. Dit is dankzij de vervorming van de zak tijdens bijvoorbeeld het lopen.