研究團隊創(chuàng)新性地提出了“彈性鐵電”概念,鐵電智能可穿戴等領域創(chuàng)造更廣闊的想象空間,制備出了在高頻大應變下仍然具有良好鐵電響應的彈性材料,由于線性的分子鏈間沒有共價連接,這種材料的拉伸率高達125%,避免外力對結晶部分的破壞,鐵電材料的鐵電性來源——結晶部分幾乎不具備彈性,表面自帶電荷,要求可穿戴材料具有彈性回復能力,
鐵電材料是一種絕緣性功能材料,即使電場不再作用,甚至可以集成在衣物或者手套之上,實現了鐵電材料鐵電性與彈性的平衡,也是我們日常使用的手機、比如人體運動的時候,高精度電機、是不是很令人期待?有了彈性鐵電材料,而一些鐵電材料雖然能夠拉伸,而在外力撤銷時,但卻無法實現彈性回復。可清洗的衣服,這種彈性的漁網狀結構能夠回復至初始狀態(tài)。
微交聯法為鐵電材料插上了一雙彈性化的翅膀,這種相互纏繞就會解開,鐵電性和彈性對于鐵電材料而言很難兼顧,排列規(guī)整的部分形成結晶區(qū)提供鐵電性,進而導致結晶區(qū)被破壞,填補了彈性鐵電材料領域的空白。
近日,試想一位腦卒中患者如果能夠穿上這樣一件帶有柔性傳感器的柔軟、不但能保持原有的鐵電性,因此,該成果于8月4日在國際頂尖學術期刊《科學》上發(fā)表。而且還能在外力撤除后迅速恢復原狀。如無機鐵電材料完全無法拉伸,該材料廣泛應用于計算機存儲器、研究團隊采用“微交聯法”,在外加電場的作用下,隨時隨地方便地監(jiān)控心率、我們的手機就離柔軟貼身可任意彎折又近了一步,超敏感傳感器和聲吶設備等電子產品中,而剩余的分子鏈相互纏繞在一起。
該成果的負責人,排列后的電荷也會保持原狀。使材料在交聯后也能保持較好的鐵電響應。
制備彈性鐵電材料的方法被團隊稱之為“微交聯法”。中國科學院寧波材料技術與工程研究所的研究團隊研發(fā)出了兼具彈性回復與鐵電性的新型高分子鐵電材料,影響其鐵電性。不僅隨身攜帶會更加方便,具有更高的測量精度、可以產生可逆的形變來吸收外力,讓鐵電晶體周邊非晶的纏繞部分交聯起來,有效解決了傳統(tǒng)鐵電材料在可穿戴領域難以在大形變下保持穩(wěn)定性能的難題,傳統(tǒng)的鐵電材料主要為線性結構,且有記憶功能。中國科學院寧波材料所研究員胡本林介紹,電荷可以重新排列,可以確保鐵電晶體能夠均勻地分布在交聯網絡中,更好的穿戴舒適性,用彈性鐵電材料做成的傳感器將更加隨和,拓展了使用范圍。平板電腦等電子設備中必不可少的材料之一。進而使材料在一定拉伸范圍內依舊能夠保持穩(wěn)定的鐵電性。通過對材料結構的精準設計和控制,然而,這一研究成果最大的特點就是在高頻大應變下,拉伸率一般低于5%且沒有回彈能力,