近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所的研究团队研发出了兼具弹性回复与铁电性的新型高分子铁电材料，有效解决了传统铁电材料在可穿戴领域难以在大形变下保持稳定性能的难题，填补了弹性铁电材料领域的空白。
中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员胡本林表示：“有了弹性铁电材料，我们的手机就离柔软贴身可任意弯折又近了一步，不仅随身携带会更加方便，甚至可以集成在衣物或者手套之上。”
据悉，该成果于8月4日在国际学术期刊《科学》上发表，有了弹性铁电材料，用该材料做成的传感器将更随和，具有更高测量精度、更好的穿戴舒适性，未来或能实现手机柔软贴身，可任意弯折。
铁电材料是一种神奇的绝缘性功能材料，有记忆能力，可用在计算机存储器、高精度电机、超敏感传感器和声纳设备等电子产品中，也是日常使用的手机、平板电脑等电子设备中必不可少的材料之一。
但铁电材料的铁电性来源结晶部分几乎不具备弹性，拉伸率一般低于5%且没有回弹能力，对铁电材料来说铁电性和弹性难以兼顾，制约了可穿戴性。
据介绍，科研团队提出“弹性铁电”概念，通过对材料结构的精准设计和控制，实现了铁电材料铁电性与弹性的平衡，制备出在高频大应变下仍然具有良好铁电响应的弹性材料。
据称，制备弹性铁电材料的方法被称为“微交联法”，用微量柔软链状聚合物，让铁电晶体周边非晶的缠绕部分交联起来，相互交织形成具有弹性的渔网状结构。
研究团队通过精确控制交联剂的用量，可确保铁电晶体均匀分布在交联网络中，使材料在交联后也能保持较好的铁电响应。这种弹性铁电材料具有很好的拉伸回弹性及稳定性，可承受数千次的反复拉伸而铁电性依然保持稳定。
这种材料的拉伸率高达125%，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。
论文另一共同通讯作者、中科院宁波材料所李润伟研究员认为，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，将为智慧医疗、智能可穿戴等领域创造更广阔的想象空间。
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