Door het gecombineerde effect van flexo-elektriciteit en piëzo-elektriciteit, onderzoekers van de ICN2 onder leiding van ICREA Gustau Catalán in samenwerking met de UAB hebben ontdekt dat polaire materialen min of meer bestand zijn tegen deuken wanneer ze ondersteboven worden gedraaid of wanneer een spanning wordt toegepast om hun polarisatie te veranderen. Dit onderzoek zou kunnen leiden tot 'slimme mechanische materialen voor gebruik in slimme coatings en ferro-elektrische geheugens'.

Prof. Gustau Catalán en zijn medewerkers publiceerden de bevindingen in Geavanceerde materialen . doctoraat student Kumara Cordero-Edwards is de hoofdauteur. Het artikel schetst hoe de inkepingstaaiheid van polaire kristallen zodanig kan worden gemanipuleerd dat de kristallen vanuit een bepaalde richting gemakkelijker of moeilijker te deuken worden. Dit is het resultaat van de interactie tussen de gelokaliseerde flexo-elektrische polarisatie veroorzaakt door de mechanische spanningsgradiënt van de inkeping, samen met de piëzo-elektrische polarisatie die inherent is aan polaire kristallen. Als de twee polarisaties parallel lopen, algemene polarisatie zal zeer sterk zijn.

Dit brengt hogere energiekosten met zich mee, wat het inspringen zelf moeilijker maakt. Maar als we het materiaal omdraaien, het flexo-elektrische effect van de klop zal in de tegenovergestelde richting werken van het spontane piëzo-elektrische effect, waardoor totale polarisatie zwakker en inspringing dienovereenkomstig gemakkelijker. Aanvullend, in het geval van ferro-elektriciteit, het is niet eens nodig om het materiaal fysiek op zijn kop te zetten; het simpelweg toepassen van een externe spanning om de poolas om te draaien heeft hetzelfde effect.

Deze effecten werden niet alleen waargenomen bij krachtige inkepingen en/of perforaties, maar ook voor de zachtere, niet-destructieve druk geleverd door de punt van een atoomkrachtmicroscoop. Afgezien van mogelijke toepassingen in slimme coatings met schakelbare taaiheid, deze effecten zouden ooit kunnen worden gebruikt om ferro-elektrische herinneringen alleen door aanraking te lezen.