Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2026 article

Design and realization of high performance textured lead-free piezoelectric ceramics through human-AI collaboration

0Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
3Institutions déclarées
2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : us, kr. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Developing multielement doped Pb-free (K,Na)NbO₃ piezoelectrics often hindered by complex doping trends and tedious trial-and-error experimentation. Here, we present a human-in-the-loop, artificial intelligence guided materials design framework that utilizes large language models to capture implicit structure-property knowledge from prior literatures and propose new compositions. Expert intervention further directs experimental realization based on materials science principles and experiential knowledge, accelerating discovery of targeted compositions. Using collaborative strategy, synthesized random composition exhibiting piezoelectric charge constant d33 of 440 − 500 pC/N which further enhanced to 600-620 pC/N through crystallographic texturing and sintering aid optimization. Despite inherently off-MPB degradation (at R.T), this composition maintained steady electromechanical coupling (kij) and d31 up to 160 oC. To validate practical relevance, a cantilever-based magneto-mechano-electric (MME) energy harvester was fabricated, delivering a power density of ~ 705μW/cm3 at the second harmonic, outperforming reported Pb-free MME designs. Here, we demonstrate an exceptional approach towards developing application-specific functional materials through the synergy of AI-driven recommender systems, human expert validation, and experimental realization. The authors demonstrate artificial intelligence guided human-in-the-loop strategy to design high-performance Pb-free piezoelectric ceramics, achieving strong thermal stability and enhanced energy-harvesting performance for next generation functional devices.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Design and realization of high performance textured lead-free piezoelectric ceramics through human-AI collaboration
Date Crossref
26/06/2026
Éditeur
Springer Science and Business Media LLC
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Advanced Sensor and Energy Harvesting MaterialsFerroelectric and Piezoelectric MaterialsDielectric materials and actuators

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.