进而使材料在一定拉伸范围内依旧能够保持稳定的铁电性
栏目:行业资讯 发布时间:2024-01-20
研究团队创新性地提出了“弹性铁电”概念,通过对材料结构的精准设计和控制,实现了铁电材料铁电性与弹性的平衡,制备出了在高频大应变下仍然具有良好铁电响应的弹性材料,这种材料的拉伸率高达125%,也就是说把它拉伸到原来长度的2倍后,不但能保持原有的铁电性,而且还能在外力撤除后迅速恢复原状。大大提高了可

研究团队创新性地提出了“弹性铁电”概念,通过对材料结构的精准设计和控制,实现了铁电材料铁电性与弹性的平衡,制备出了在高频大应变下仍然具有良好铁电响应的弹性材料,这种材料的拉伸率高达125%,也就是说把它拉伸到原来长度的2倍后,不但能保持原有的铁电性,而且还能在外力撤除后迅速恢复原状。大大提高了可靠性和使用寿命,拓展了使用范围。

制备弹性铁电材料的方法被团队称之为“微交联法”。传统的铁电材料主要为线性结构,排列规整的部分形成结晶区提供铁电性,而剩余的分子链相互缠绕在一起。由于线性的分子链间没有共价连接,一旦施加外力,这种相互缠绕就会解开,进而导致结晶区被破坏,影响其铁电性。研究团队采用“微交联法”,用微量的柔软链状聚合物,让铁电晶体周边非晶的缠绕部分交联起来,相互交织形成具有弹性的渔网状结构。这种渔网状结构松散地将铁电晶体连接在一起,在外力作用时,可以产生可逆的形变来吸收外力,避免外力对结晶部分的破坏,进而使材料在一定拉伸范围内依旧能够保持稳定的铁电性。而在外力撤销时,这种弹性的渔网状结构能够回复至初始状态。此外,通过精确控制交联剂的用量,可以确保铁电晶体能够均匀地分布在交联网络中,使材料在交联后也能保持较好的铁电响应。

微交联法为铁电材料插上了一双弹性化的翅膀,用弹性铁电材料做成的传感器将更加随和,具有更高的测量精度、更好的穿戴舒适性,将为智慧医疗、智能可穿戴等领域创造更广阔的想象空间,试想一位脑卒中患者如果能够穿上这样一件带有柔性传感器的柔软、可清洗的衣服,随时随地方便地监控心率、呼吸等健康信息,是不是很令人期待?有了弹性铁电材料,我们的手机就离柔软贴身可任意弯折又近了一步,不仅随身携带会更加方便,甚至可以集成在衣物或者手套之上,是不是很酷呢?



本文由重庆弘彩电子材料有限公司提供