新華社杭州8月4日電(記者朱涵)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,有望解決傳統鐵電材料在制造柔性可穿戴設備時(shí)難以保持性能穩定的問(wèn)題。相關(guān)論文4日發(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備等電子產(chǎn)品中,也是我們日常使用的手機、平板電腦等電子設備中必不可少的材料。”論文通訊作者之一、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、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、能量轉換設備,并對溫度變化敏感。
“作為制造柔性可穿戴設備的重要材料之一,鐵電材料的彈性化迫在眉睫。”胡本林表示,傳統鐵電材料的鐵電性來(lái)源于材料中的結晶部分,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構的研究,創(chuàng )新提出“彈性鐵電”概念,通過(guò)“微交聯(lián)法”精準設計和控制材料結構,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(cháng)度約2倍后發(fā)現,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原狀。”論文另一通訊作者、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。“例如手機就離柔軟貼身可任意彎折又近了一步,未來(lái)不僅有望更便攜,還可能集成在衣物上。”
(責任編輯:蘇玉梅)