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南京,7月24日,《科技日报》-手机可以像薄膜一样随意弯曲,b超可以贴在身上,衣服可以弯曲发电...24日,记者从东南大学获悉,该校与美国托莱多大学和北京大学合作,合成了一类具有优异压电性能的分子铁电材料。这一成果解决了困扰学术界130多年的分子材料压电不足的世纪难题。

压电性是指一种材料在被挤压或拉伸时能够产生电能,或者在材料上施加电压后能够拉伸或缩短的特性。1880年,居里兄弟首次发现了电气石的压电效应,开启了压电科学的历史。压电材料可以直接将电能转化为驱动力,并利用电能产生声波和超声波,可广泛应用于消费电子、医疗、国防等诸多领域。

传统的压电陶瓷材料具有制造温度高、硬度高和一定的毒性。相比之下,“分子材料”结构灵活,性能设计控制大空,制造成本低,易于成膜,柔韧性好,可降解,无毒。研究人员一直试图改善分子材料的压电性能,希望能弥补压电陶瓷的短板,但收效甚微。在这种背景下,科学家突破了传统思维,从增加铁电极轴的数量开始,利用相变前后对称性的巨大变化,发现了一类具有优异压电性能的分子铁电材料。

解决分子材料压电不足的问题

据报道,这种新型分子铁电材料不仅继承了分子材料的优点,而且在压电性能上达到了传统压电陶瓷的水平。东南大学的熊仁根教授说:“将来,这种具有优良压电性能的分子铁电材料将进一步缩小计算机芯片的尺寸。随着分子材料良好的生物相容性,人们将制造出更安全的医用植入装置。该材料将在传感器、人机交互技术、微机电系统、纳米机器人和主动柔性电子等领域具有广阔的应用前景。”该研究结果最近发表在顶级国际学术杂志《科学》的网上。(张天娇张叶)

来源:联合新闻网

标题:解决分子材料压电不足的问题

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