使用光学和电学测量，发现二硫化二铼的二维各向异性晶体沿两个主轴显示相反的压电效应，即沿一个轴为正，沿另一个轴为负。压电电阻也是可逆的; 它在施加应变时出现，但相对阻力在应变消除时恢复到其原始值。预计这一新发现将导致二硫化铼的广泛应用。
在对晶体和某些陶瓷施加压力等机械应力时，引起与施加的应变成比例的表面电荷; 这种现象称为压电效应。压电效应自18世纪中期就已为人所知，并已发现用于例如香烟打火机的点火装置。今天，它广泛应用于传感器，执行器等。另一方面，当机械应变应用于半导体材料时，其中一些显示出电阻的变化，称为压阻效应。显示压阻效应的材料用于压力传感器，应变传感器等。
二硫化铼(ReS 2)是结晶成片状结构的二维(2-D)材料，作为黑色片状(板状晶体)，显示出与厚度无关的直接带隙* 1)和各向异性物理性质。它被分类为过渡金属二硫族化合物* 2)亚组。根据理论计算，它具有沿不同主轴的两个各向异性方向。预测两个各向异性方向对单轴应变的响应不同。在验证此属性后，ReS 2应用于准确检测和识别多维应变/应力和手势，这将在电子皮肤领域* 3)，人机界面，应变传感器等领域有广泛的应用。
来自中国和日本的国际研究团队，来自天津大学的刘博士和来自金泽大学WPI-NanoLSI的杨博士发挥了重要作用，不仅证实了二硫化铼的各向异性压阻效应，而且还发现了一种新的现象。根据沿两个晶轴施加的应变方向，ReS 2的2-D器件显示出相反的，即正和负压电阻。
如图1中示意性描绘的那样制造ReS 2的 2-D装置。在使用原子力显微镜(AFM)检查其配置之后，通过光学和电学方法研究各向异性特性。
首先，使用由本研究团队开发的反射差显微镜* 4)(RDM)进行光学测量。用来自各个方向的偏振光照射厚度为8nm 的ReS 2器件，以确定2-D晶体的两个轴向(原理)方向(图2)。
接下来，使用相同的样品测量电各向异性，用于沿12个方向以30度的间隔进行光学测量。这些测量还确定了显示110度差异的两个主要方向。用另一种ReS 2装置进行相同的测量，但具有不同的厚度(70nm)。后者也产生非常相似的各向异性行为，表明该现象的厚度无关性质。这些结果与以前的工作一致。
如上确定主轴的2-D晶体ReS 2器件沿主轴夹在一端，另一端以指定速度向固定端移动，即施加压缩应变。该装置由于应变而产生压电电阻。在一端固定的情况下，当另一端的压缩应变恢复到其原始状态时，压电电阻完全恢复。
另一方面，当沿着另一个主轴进行相同的实验时，由于应变引起的压电电阻在施加较大应变时较小，而在施加的应变较小时增加。使用不同的ReS 2装置重复相同的实验，但结果始终一致。因此，ReS 2 2-D晶体器件显示出相反的，即取决于主轴的正或负压电阻。
另外，当使用单个装置的相同实验重复28次时，获得几乎相同的结果。这表明在对ReS 2装置施加应变之后，释放应变允许压电效应返回其原始状态。
虽然压电效应是由应变引起的带隙调节的结果，但压电效应是晶格的应变依赖性变形的结果。进行了各种电测量，这也表明观察到的现象是压电电阻而不是压电效应。
本研究表明，ReS 2 2-D装置显示出相反的，即正和负压阻，这取决于应用应变的主轴。在先前的研究中未观察到取决于主轴的这种正和负压电效应。因此，本研究首次发现了这种效应。预计这项研究将导致ReS 2广泛应用于电子产品，如电子皮肤，人机界面，应变传感器等。