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東南大學(xué)，該校與美國托萊多大學(xué)、北京大學(xué)等單位合作，合成了一類(lèi)具有優(yōu)異壓電性能的分子鐵電材料。這一成果解決了困擾學(xué)界130多年的分子材料壓電性不足的世紀難題。
東南大學(xué)，該校與美國托萊多大學(xué)、北京大學(xué)等單位合作，合成了一類(lèi)具有優(yōu)異壓電性能的分子鐵電材料。這一成果解決了困擾學(xué)界130多年的分子材料壓電性不足的世紀難題。
壓電性指的是材料在受擠壓或拉伸時(shí)可以產(chǎn)生電，或在材料兩端施加電壓后材料能伸長(cháng)或縮短的特性。1880年，居里兄弟首先發(fā)現電氣石的壓電效應，從此開(kāi)始了壓電學(xué)的歷史。壓電材料可以直接將電力轉化成驅動(dòng)力，用電產(chǎn)生聲波、超聲波，可廣泛應用于消費電子、醫療和國防等眾多領(lǐng)域。
傳統壓電陶瓷材料制造溫度高、硬度大、有一定毒性，相比較而言，“分子材料”結構靈活多變、性質(zhì)設計調控空間大、制作成本低、容易制成薄膜、柔韌性好、可降解、無(wú)毒害。研究者們一直在努力提升分子材料的壓電性能，希望補足壓電陶瓷的短板，但收效甚微。在這一背景下，科學(xué)家突破傳統的思路，從提升鐵電極軸數量入手，利用相變前后對稱(chēng)性的巨大變化，發(fā)現了一類(lèi)具有優(yōu)異壓電性能的分子鐵電材料。
據悉，這種新型分子鐵電材料不僅秉承了分子材料的優(yōu)勢，同時(shí)在壓電性能上也達到了傳統壓電陶瓷的水平。東南大學(xué)教授熊仁根說(shuō)：“未來(lái)，這種具有優(yōu)良壓電特性的分子鐵電材料將會(huì )使計算機芯片的體積進(jìn)一步縮小。憑借著(zhù)分子材料的良好生物兼容性，人們將制作出更加安全的醫學(xué)植入器件。該材料將在傳感器、人機交互技術(shù)、微機電系統、納米機器人以及有源柔性電子學(xué)等領(lǐng)域具有重大的應用前景。”該研究成果已于近日在國際頂尖學(xué)術(shù)雜志《科學(xué)》在線(xiàn)發(fā)表。
