據新華網報道,今年7月,東南大學有序物質科學研究中心研究團隊發現了一類新型分子壓電材料,首次在壓電性能上達到了傳統無機壓電材料的水平,這一材料將有望使電子產品體積進一步縮小、彎折衣服就可對手機充電等應用成為可能。那么,壓電材料是什么?新型分子壓電材料是什么樣子的?它具有哪些優勢?
今年7月22日,東南大學有序物質科學研究中心研究員游雨蒙展示新型分子壓電材料晶體(右)和新型分子壓電材料的薄膜器件(左)。 (圖片來源:新華網)
新型分子壓電材料是什么樣子的?
首先,我們來了解一下壓電性材料。據中國新聞網報道,壓電性指的是材料在受擠壓或拉伸時可以產生電,或在材料兩端施加電壓后材料伸長或縮短的特性。而具有壓電性的材料不但可以像馬達那樣,直接將電力轉換成驅動力,還可以用電產生聲波、超聲波等。不僅如此,借助其可以將壓力轉為電信號的能力,壓電材料也被用作超聲傳感、加速度傳感器等。
那么,新型分子壓電材料是什么樣子的?據《揚子晚報》報道,這種新型分子壓電材料呈粉紅色,從外形上看,是一些大小不等的結晶體。并且,這種合成分子材料會發光,將一丁點兒的粉末狀材料涂抹在帶有電極片的薄膜上,折一折薄膜就能發電了。從理論上來說,如果將這種材料涂抹在衣服上,通過彎折衣服就能發電。
據《南京日報》報道,這種新型分子壓電材料集分子材料和傳統壓電材料的性能于一身。首先,它具有分子材料的種種優勢,即結構靈活多變、性質設計調控空間大、制作成本低、柔韌性好、可降解、無毒害等。其次,在壓電性能方面,它還具備了傳統壓電材料比如壓電陶瓷的水平,彌補了分子材料壓電性能較差的短板。
新型分子壓電材料應用前景如何?
這種新材料會應用在哪些領域呢?據《新華日報》報道,在未來,這種材料將應用于多種研究、生產領域,具體來說,有以下三個方面。
首先,這種具有優良壓電特性的分子鐵電材料可以使計算機芯片的體積進一步縮小,還可以利用衣物的彎折進行手機充電,將大大方便我們的生活。
其次,由于這種材料具有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植入器件;它還使能像紙張一樣折疊彎曲的心率計、B超機成為可能。
此外,分子壓電材料還將廣泛應用于傳感器、人機交互技術,微機電系統、納米機器人等領域。(張茜)
本文由北京交通大學理學院王玉鳳教授進行科學性把關。