Gốm hình điện, các vật liệu chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện và ngược lại, là cơ bản cho một loạt các công nghệ hiện đại.Từ siêu âm y tế và cảm biến chính xác đến các thiết bị điều khiển công nghiệp và máy thu năng lượngTương lai của lĩnh vực này rất hứa hẹn, được thúc đẩy bởi những tiến bộ trong khoa học vật liệu, sản xuất và các nhu cầu công nghệ mới nổi.Các hướng phát triển quan trọng trong tương lai có thể được phân loại như sau::

Việc tìm kiếm hiệu suất vượt trội đang thúc đẩy sự phát triển của các công thức vật liệu mới.

• 2.Tiểu hóa và tích hợp (MEMS/NEMS)

   

  • Các bộ cảm biến và thiết bị điều khiển nhỏ:Điều này cho phép phát triển các thiết bị cực nhỏ, nhạy cảm và năng lượng thấp cho các cảm biến áp suất, máy đo tốc độ, máy quay và đầu in phun.

  • Các thành phần RF:MEMS sợi điện đang cách mạng hóa điện tử tần số vô tuyến (RF), dẫn đến các bộ lọc hiệu suất cao, cộng hưởng,và bộ dao động cần thiết cho các bộ lọc trong mỗi điện thoại thông minh hiện đại và sự mở rộng trong tương lai của mạng 5G / 6G.

  • Thiết bị Lab-on-a-ChipMáy điều khiển sợi điện có thể được sử dụng để thao tác chính xác các giọt chất lỏng nhỏ (microfluidics kỹ thuật số) hoặc tạo ra sóng âm thanh để trộn, bơm,hoặc các hạt riêng biệt trong các công cụ chẩn đoán và phát triển dược phẩm thu nhỏ.

  Khi thế giới tiến tới việc cung cấp năng lượng cho hàng nghìn tỷ thiết bị IoT và các giải pháp bền vững, đồ gốm phiêu đóng một vai trò quan trọng.

  • 4.Các ứng dụng y tế được cải thiện

     

    • Hình ảnh độ phân giải cao:Tiến bộ trong vật liệu và thiết kế mảng dẫn đến các bộ chuyển đổi tần số cao hơn, cung cấp độ phân giải chưa từng có cho hình ảnh chẩn đoán, siêu âm tĩnh mạch và nhãn khoa.

    • Phân phối và điều trị thuốc có mục tiêu:Các thiết bị điều khiển sợi điện có thể được sử dụng để cung cấp thuốc chính xác, không cần kim.các kỹ thuật như siêu âm tập trung cường độ cao (HIFU) sử dụng đồ gốm phi xâm lấn để tiêu diệt khối u và sỏi (lithotripsy).

    • Thiết bị đeo và cấy ghép:Các miếng dán linh hoạt có thể theo dõi các dấu hiệu quan trọng như huyết áp và hô hấp.

    Sản xuất các thành phần gốm phi thường thường giới hạn ở các hình dạng đơn giản.

    • 6.Cấu trúc thông minh và công nghiệp 4.0

       

      • Giám sát sức khỏe cấu trúc (SHM):Mạng lưới các cảm biến piezoelectric có thể được nhúng vào cầu, cánh máy bay, cánh tuabin gió và đường ống dẫn để liên tục theo dõi vết nứt, căng thẳng,và thiệt hại do tạo ra và nhận sóng siêu âm (hoạt động như cả động cơ và cảm biến).

      • Kiểm soát rung động và tiếng ồn:Máy điều khiển sợi điện có thể tích cực hủy bỏ rung động và tiếng ồn trong xe, thiết bị sản xuất chính xác và thiết bị điện tử tiêu dùng, dẫn đến hiệu suất, sự thoải mái và độ chính xác được cải thiện.

      • Chế độ điều khiển chính xác trong robot:Các chuyển động chính xác, tần số cao và quy mô nhỏ được cung cấp bởi các thiết bị điều khiển điện cực là lý tưởng cho các ứng dụng trong vi robot, thao tác nano và cơ chế tự động lấy nét.

      Tương lai của gốm sứ piezoelectric không chỉ là một trong những cải tiến từng bước mà là đổi mới biến đổi.vật liệu mới,sản xuất tiên tiếnnhư in 3D, vàhội nhập ở quy mô vi môsẽ mở ra các chức năng và ứng dụng mới.tính bền vững(vật liệu không chì, thu hoạch năng lượng),kết nối(IoT, 5G), vàthông tin tình báo(các cấu trúc thông minh, y học chính xác) Khi những xu hướng này tiếp tục, gốm điện sẽ trở nên sâu sắc hơn nữa trong mô hình của công nghệ tiên tiến,làm cho họ một vật liệu quan trọng để định hình tương lai.