我國科學(xué)家成功研發(fā)彈性鐵電材料

中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所團隊研發(fā)出一種兼具彈性與鐵電性的新型高分子鐵電材料，有望解決傳統(tǒng)鐵電材料在制造柔性可穿戴設(shè)備時難以保持性能穩(wěn)定的問題。2023 年8 月4日，相關(guān)論文發(fā)表于《科學(xué)》雜志。

“鐵電材料可用在計算機存儲器、高精度電機、超敏感傳感器和聲吶設(shè)備等電子產(chǎn)品中，也是我們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C、平板電腦等電子設(shè)備中必不可少的材料?！闭撐耐ㄐ抛髡咧?、中國科學(xué)院寧波材料所研究員胡本林表示，鐵電材料是一種絕緣性的多功能材料，具備高介電常數(shù)、壓電性、熱電性和電制冷性等特性，這些特性使其可被用于高儲能密度電容器、能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，并對溫度變化敏感。

傳統(tǒng)鐵電材料的鐵電性來源于材料中的結(jié)晶部分，但晶體本身幾乎不具備彈性，因而鐵電性和彈性難以兼顧。團隊基于對鐵電材料結(jié)構(gòu)的研究，創(chuàng)新提出“彈性鐵電”概念，通過“微交聯(lián)法”精準(zhǔn)設(shè)計和控制材料結(jié)構(gòu)，創(chuàng)制出拉伸率高達125%的彈性鐵電材料。

“我們把彈性鐵電材料拉伸到原長度約2 倍后發(fā)現(xiàn)，這種材料不但能保持原有的鐵電性，還能在外力撤除后迅速恢復(fù)原狀?！闭撐牧硪煌ㄐ抛髡?、中國科學(xué)院寧波材料所研究員李潤偉表示，用彈性鐵電材料做成的傳感器將更加隨和，具有更高的測量精度、更好的穿戴舒適性。

這項新發(fā)現(xiàn)有廣闊的潛在應(yīng)用，用彈性鐵電材料做成的傳感器將更加隨和，具有更高的測量精度、更好的穿戴舒適性，將為智慧醫(yī)療、智能可穿戴等領(lǐng)域創(chuàng)造更廣闊的想象空間。