科学家们已经为开发压电材料的研究人员制定了最佳实践协议
科学家们已经为开发压电材料的研究人员制定了“最佳实践”协议——这在这一尖端技术领域尚属首次。
该协议由英国巴斯大学物理学家领导的国际团队开发，以回应实验报告缺乏一致性的发现。研究人员令人震惊地发现，每 10 篇科学论文中就有 9 篇遗漏了实验信息，而这些信息对于确保报告工作的可重复性至关重要。他们在《纳米能源》杂志上讨论了对标准化压电研究协议的迫切需求 。
德国马克斯普朗克聚合物研究所的 Morteza Hassanpour Amiri 博士和该研究的第一作者说：“近年来对压电的研究加速了，这是有充分理由的：当你施加压力或机械振动时，压电材料会发电，或者当您点击或扭曲它们时。加上一个电路，这些电就可以储存起来，然后再使用。”
能量收集效率高
由于压电材料的巨大潜力，在过去的 20 年里，源源不断地开发了新材料和复合材料，并测试了它们的能量收集潜力，其中许多都声称效率很高。
但由物理系Kamal Asadi 教授领导的研究人员 表示，这些发现——有时发表在高质量期刊上——通常不包括关键实验参数的细节。当其他研究团队着手独立评估或进一步改进特色材料时，这些细节对于确保可重复性至关重要。
阿萨迪教授解释说：“实验研究结果的可重复性可能不是研究成功的关键，但它是排除不可靠的发现被接受为事实的关键。开发表现出令人印象深刻的冠军材料的热情应该伴随着足够的支持数据。”
在这项研究中，巴斯研究人员评估了过去二十年发表的关于压电能量收集设备的 80 篇随机选择的研究论文。对于其中近 90% 的论文，缺少评估材料和设备所需的基本实验参数，从而使实验难以重现，有时甚至无法重现。
可重复性的重要性
展开来说，Asadi 教授说：“可重复性很重要的三个重要原因：我们是科学家，应该努力做到尽可能准确;我们的资源有限，因此通过报告保证可重复性的所有必要参数，我们正在帮助我们的同行在我们的发现的基础上发展并推动该领域的发展;通过保持透明，我们还与公众、科学资助组织和政策制定者建立信任，并为未来可能影响我们所有人的‘重大’决策提供更好的指导。”
Asadi 教授是 压电领域的权威专家，他说数据的缺乏阻碍了该领域的进步，因为研究人员无法通过文献来确定具有最佳收集潜力的材料，然后进一步开发这些有前途的材料。
新协议
新的 Bath 协议建议采用标准化的数据收集和报告。 同样参与这项研究的巴斯机械工程系教授Chris Bowen说：“我们基本上已经制定了对压电领域的研究人员有帮助的指导方针。”
Asadi 教授希望压电驱动的电子设备将在未来 10 年内上市。
“这就是为什么有一个标准化的协议来报告研究数据以对能量收集材料和设备进行定量评估很重要。这样做可以让科学家们在彼此的实验基础上取得真正的进展，并朝着一个共同的目标努力：让任何希望在不依赖传统电源的情况下更可持续地为设备充电的人实现压电。”
他补充说：“压电能量收集领域是一个非常令人兴奋的领域，它有很大的潜力，伟大的科学家正在研究它，但它仍处于起步阶段，因此要确保我们尽快取得进展，确保实验的可重复性将是至关重要的，所以我希望我们建议的协议能被整个社区采纳。”
新协议在 “压电能量收集器：发电振动收集器的关键评估和标准化报告”一文中有所描述。
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