ÚSTARCH, v. v. i., skúmal matematické modelovanie viazaných problémov v nanokonštrukciách
Ústav stavebníctva a architektúry SAV, v. v. i., sa vo svojom výskume v roku 2023 sústredil na využitie nanotechnológií pri flexoelektrickom afekte.
Pre monitorovanie zdravia konštrukcií sa využíva schopnosť niektorých materiálov transformovať mechanickú energiu na elektrickú. Tento jav sa zriedkavo vyskytuje v podobe piezoelektricity iba v materiáloch nevykazujúcich centrosymetrické usporiadanie atómov v kryštáli. Navyše tento efekt nie je dostatočne silný v klasických piezoelektrických materiáloch.
Flexoelektrický efekt je vzťah medzi elektrickou polarizáciou a gradientmi deformácií. Tieto gradienty sú príznačné jedine v nanorozmerných konštrukciách. Z pohľadu matematickej komplexnosti je modelovanie flexoelektrického javu značne náročnejšie ako v modeloch klasickej fenomenologickej teórie. Vzhľadom na vyšší rád derivácií v riadiacich parciálnych diferenciálnych rovniciach sú štandardné výpočtové schémy a komerčné softvéry nepoužiteľné. Vedci ÚSTARCH, v. v. i., zistili, že navrhnutá zmiešaná formulácia metódy konečných prvkov je prijateľná a uplatnila sa v numerických simuláciách gradientných javov v nanorozmerných konštrukčných elementoch.
Zdroj a foto: ÚSTARCH SAV, v. v. i.