来自中国科学院宁波材料技术与工程研究所(宁波材料所)的最新消息说,该所柔性磁电功能材料与器件团队最近在实现材料性能的“鱼和熊掌”兼得方面取得重大突破——在全球率先研发出兼具弹性与铁电性的新型高分子铁电材料,可有效解决传统铁电材料在可穿戴领域难以在大形变下保持稳定性能的难题,填补了弹性铁电材料领域的空白。
由中国科学家完成这项材料理论研究及应用研发重大突破的相关成果论文,北京时间8月4日凌晨获国际著名学术期刊《科学》(Science)在线发表。
《科学》期刊审稿人评价称,这项研究工作“绝对令人惊叹,毫无疑问是本领域的一个里程碑。鉴于在弹性体和铁电体两个领域都有广泛的吸引力,本工作毫无疑问值得发表,尤其是用了一个非同寻常且极其震撼的设计策略”。
柔性制造亟需铁电材料弹性化
论文共同通讯作者、中国科学院宁波材料所胡本林研究员科普称,铁电材料与人们生活中常见的钢铁没有什么关系,“铁电”一词来源于这种材料在电场作用下有着和铁磁材料类似的回滞曲线。铁电材料是一种神奇的绝缘性功能材料,它自带电荷,没有外加电场时,这些电荷处于无序状态,一旦有电场作用在铁电材料上,这些电荷就会重新排列,而且排列的方式会随着电场的变化而变化。此外,铁电材料还有记忆能力。它们能够记住之前的电场状态,即便电场不再作用,排列后的电荷也会保持原来的状态而不发生改变。这就使得铁电材料具备高介电常数、压电性、热电性、电制冷性等特性,可以用在计算机存储器、高精度电机、超敏感传感器和声纳设备等电子产品中,也是日常使用的手机、平板电脑等电子设备中必不可少的材料之一。