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센서, 메모리 장치, 미세 전자 기계 시스템 및 에너지 변환 장치의 구성 요소에 이르는 강유전체 세라믹의 응용은 모두 평면적이고 견고한 배치를 포함합니다. 이러한 재료의 부서지기 쉬운 성질과 고온 가공 요구사항은 적은 기계적 변형 및 좁은 기판 범주만 포함하는 장치로 응용을 제한합니다. 여기서 우리는 가장 널리 사용되는 강유전체 세라믹 중 하나인 납 지르코네이트 티타네이트의 나노리본을 부드럽고 엘라스토머 지지체에 "물결 모양"의 기하학으로 통합하는 전략을 보고합니다. 이를 통해 강유전체 또는 압전 특성의 손실 없이 큰 변형(즉, 신축성 특성)에 대한 가역적이고 선형 탄성 응답을 달성합니다. 역학에 대한 이론적 및 계산적 분석은 이러한 특성을 설명하고, 적용된 전기장에 따라 파의 진폭이 지속적으로 조정될 수 있음을 보여주어, 전통적인 평면 배열에서 가능했던 것보다 약 1000배 더 큰 수직(수직) 변위 범위를 달성할 수 있게 합니다. 결과는 압전 장치에 대한 새로운 디자인 및 응용 가능성을 제시합니다.
Feng 외. (금요일,)은 이 질문을 연구했습니다.