حسگرهاي ارتعاشي فوق حساس، يکي از كاربردهاي نانوسيم‌هاي پيزوالكتريك هستند كه با خميده يا كشيده شدن، الكتريسيته توليد مي‌كنند. دانشمندان نشان دادند كه نانوسيم‌هاي توليدشده از اكسيد روي و نيتريد گاليم وقتي تحت فشار يا كشش قرار مي‌گيرند، الكتريسيته توليد مي‌كنند. اما بواسطه ثابت بار پيزوالكتريكي كم مواد امکان انجام موثر اين فرآيند وجود ندارند .
يكي از راهکارها، ساخت نانوسيم‌هايي از جنس باريم، تيتانات است كه ثابت بار آن85 pc/N ، و در مقايسه با اكسيد روي ـ با ثابت بار-12pc/N و نيتريد گاليم- با-3 pc/N قابل توجه است. همان طور که Min-Feng Yu، استاد دانشگاه Illinois آمريکا، نيز نشان داد سنتز شيميايي آنها پيچيده و كنترل آن سخت است، اما ما را به سمت ابزارهايي با كارايي بهتر هدايت مي‌كند.
Yu و همكاراش نانوسيم‌هاي باريم تيتانات تازه رشدكرده را براي آزمايش بر روي سكوي بارگذاري قرار دادند. هر نانوسيم با پايه‌هاي پلاتينيومي ـ که با روش پرتوي الکتروني رسوب داده شدند ـ از دو انتها بر دو طرف شکاف موجود در زيرلايه متصل شدند(مطابق شکل). يك قسمت از اين زيرلايه ثابت و قسمت ديگر با استفاده از يک محور منفرد متحرک است.
اين كار دقّت پژوهشگران را در گذاردن و برداشتن نمونه باريم تيتانات افزايش مي‌دهد. براي اندازه‌گيري پاسخ، خروجي نانوسيم‌هاي پيزوالكتريك از يك تقويت‌كننده فوق‌العاده حساس بار عبور داده شد، سپس با استفاده از نرم‌افزار کسب داده‌ها، استخراج شدند.
Yu و همكارانش در حين انجام آزمايش‌ها، فرايند برداشت و ذخيره‌سازي انرژي را با جزئيات نشان دادند. آنها همچنين الكتريسيته توليدي با نانوسيم‌ها را در طول چرخه بارگذاري تفسير كردند. Yu مي‌گويد: "ممکن است اين ابزارها براي رسيدن به انرژي خروجي کافي يا حساسيت به اغتشاشات محيط، نظير ارتعاشات مكانيكي و امواج صوتي، به آرايش خاصي از نانوسيم‌هاي باريم تيتانات نياز داشته باشند؛ بنابراين به نظر مي‌رسد به انواع نازک‌تر و طويل‌تري نياز است."
ساختاري را که اين گروه آزمايش كردند280، نانومتر قطر و 15 ميكرومتر طول داشت؛ اما هنوز كارايي رقابت را نداشت. طبق آزمايش‌هاي آنها خروجي نانوسيم‌هاي باريم تيتانات 16 بار بيشتر از نانوسيم‌هاي اكسيد روي در شرايط يكسان است. اين محققان در مرحله بعد قصد دارند شکل مدار را با كاهش ظرفيت پارازيتي و افزايش مقاومت بارگذاري بهينه‌سازي کنند. آنها معتقدند كه اين تغييرات مي‌تواند تبديل انرژي را تا ده برابر بهبود بخشد.
منبع:http://nanotechweb.org