我国学者研发出新型铁电材料 可让柔性可穿戴设备更“随和”

中国科学院宁波材料技术与工程研究所团队研发出一种兼具弹性与铁电性的新型高分子铁电材料，有望解决传统铁电材料在制造柔性可穿戴设备时难以保持性能稳定的问题。相关论文4日发表于《科学》杂志。

“铁电材料可用在计算机存储器、高精度电机、超敏感传感器和声呐设备等电子产品中，也是我们日常使用的手机、平板电脑等电子设备中必不可少的材料。”论文通讯作者之一、中国科学院宁波材料所研究员胡本林表示，铁电材料是一种绝缘性的多功能材料，具备高介电常数、压电性、热电性和电制冷性等特性，这些特性使其可被用于高储能密度电容器、能量转换设备，并对温度变化敏感。

“作为制造柔性可穿戴设备的重要材料之一，铁电材料的弹性化迫在眉睫。”胡本林表示，传统铁电材料的铁电性来源于材料中的结晶部分，但晶体本身几乎不具备弹性，因而铁电性和弹性难以兼顾。

团队基于对铁电材料结构的研究，创新提出“弹性铁电”概念，通过“微交联法”精准设计和控制材料结构，创制出拉伸率高达125%的弹性铁电材料。

“我们把弹性铁电材料拉伸到原长度约2倍后发现，这种材料不但能保持原有的铁电性，还能在外力撤除后迅速恢复原状。”论文另一通讯作者、中国科学院宁波材料所研究员李润伟表示，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。“例如手机就离柔软贴身可任意弯折又近了一步，未来不仅有望更便携，还可能集成在衣物上。”