14
Cả ba khái niệm thiết bị đều lưu trữ dữ liệu ở trạng thái phân cực trong lớp sắt điện (FE). Thao tác ghi được thực hiện bởi áp dụng một điện trường thích hợp. Điều đó làm cho hoạt động ghi một quá trình tiết kiệm điện năng vốn có.
Một hệ thống vật liệu đầy hứa hẹn khác đã được thêm vào phù hợp lý tưởng để lắp vào các thiết bị gần với một số ứng dụng áp điện hiện. Triển vọng của các hệ thống này đối với bộ nhớ và các thiết bị liên quan cần được thiết lập [26]. Tuy nhiên, nó là cách để phát triển ứng dụng cảm biến, thiết bị truyền động và thu năng lượng. Việc kết hợp các vật liệu khác nhau lại với nhau trong các cơng nghệ mạch tích hợp trong tương lai có thể mở đường cho một danh mục đa dạng về các khả năng của thiết bị sắt điện trong các mạch tích hợp ở tương lai.
Ứng dụng vật liệu sắt điện để cải thiện công suất đầu ra của máy thu hoạch năng lượng:
Hai trong số những xu hướng quan trọng nhất trong lĩnh vực điện tử gần đây cơng nghệ đã được giảm kích thước và cải tiến chức năng của các thiết bị điện tử di động [27].
Các thiết bị điện tử di động có kích thước nhỏ, di động và chứa nhiều loại thơng tin có thể truy cập tức thì mọi lúc, bao gồm khả năng chia sẻ và giao tiếp thông tin không dây. Các thiết bị ngày càng trở nên nhỏ hơn và nhẹ hơn để chúng có thể được đeo hoặc gắn vào những đồ vật có thể được sử dụng hàng ngày, chẳng hạn như đồng hồ, kính hoặc quần áo. Tất cả các thiết bị dựa trên vi điện tử cơng nghệ địi hỏi nhiều nguồn điện bên ngoài do để tăng chức năng của chúng, và pin là nguồn năng lượng quan trọng nhất cho các thiết bị điện tử di động. Tuy nhiên, pin ngày càng chiếm nhiều phần quan trọng về khối lượng và trọng lượng tổng thể của thiết bị như một thiết bị điện tử thiết bị được thu nhỏ. Hơn nữa, công nghệ pin là giới hạn về dung lượng năng lượng trên mỗi thể tích để cung cấp đủ năng lượng cho một thiết bị điện tử di động.
Vì vậy, nhiều nghiên cứu đã được tập trung vào việc giảm tiêu thụ điện năng và thiết kế năng lượng điện tử thiết bị để giảm kích thước nhưng kéo dài tuổi thọ của
15
pin. Tuy nhiên, pin phải được thay thế hoặc sạc lại sau khi hết pin và đây là một trở ngại trong việc nhận biết các thiết bị điện tử có thể đeo được ln hoạt động. Để giải quyết vấn đề này, chúng ta cần phát triển một hệ thống thu hoạch năng lượng có thể thu hoạch và tái sử dụng các nguồn năng lượng từ môi trường xung quanh. Máy thu hoạch năng lượng chuyển đổi các nguồn năng lượng môi trường khác nhau như căng thẳng cơ học, rung động, ánh sáng và nhiệt, v.v. thành năng lượng điện. Mỗi nguồn năng lượng có thể được chuyển đổi thành năng lượng điện bằng mỗi hiện tượng vật lý ghép đôi như áp điện, quang điện và nhiệt điện (hoặc nhiệt điện) phóng điện [28]. Một số vật liệu nhiệt điện là vật liệu sắt điện mà sự phân cực của nó có thể bị đảo ngược bởi nhiệt điện bên ngồi. Do đó, vật liệu chất sắt điện có cả nhiệt điện và áp điện. Mối quan hệ của họ được minh họa trong một biểu đồ Venn trong Hình 1.9
Kết luận vật liệu sắt điện trong thu hoạch năng lượng: Thu hoạch năng lượng tận dụng các nguồn năng lượng khác nhau, bao gồm cả năng lượng cơ học, nhiệt năng và năng lượng mặt trời. Mỗi nguồn năng lượng có thể được chuyển đổi thành điện năng lượng thông qua mỗi hiện tượng vật lý kết hợp, nhưng nguyên tắc cơ bản là giống nhau: sự biến đổi của nội mômen lưỡng cực hoặc thế năng [29]. Trước đây, việc giới thiệu vật liệu sắt điện cho máy thu năng lượng có thể tăng mơmen lưỡng