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中國科學院寧波材料技術與工程研究所團隊研發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難以保持性能穩定的問題。相關論文4日發表于《科學》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，創新提出“彈性鐵電”概念，通過“微交聯法”精準設計和控制材料結構，創制出拉伸率高達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，未來不僅有望更便攜，還可能集成在衣物上。”
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