东南大学发现新型发电材料，未来可用衣服给手机充电
压电性，就是材料在受挤压或拉伸时可以产生电，或在材料两段施加电压后材料伸长或缩短的特性。具有压电性的材料也就被称作为压电材料，这类材料不但可以像马达那样，直接将电力转换成驱动力，还可以用电产生声波、超声波，例如医用B超探头上就使用了压电材料。不仅如此，借助其可以将压力转为电信号的能力，压电材料也被用作超声传感、加速度传感器等，现在智能手机上的“摇一摇”等功能的实现正是借助压电加速度传感器。除此以外，人们所熟知的石英手表的核心元件就是一个压电石英晶片。上到卫星火箭、下到渔船潜水艇，从军用导弹到医用B超，可以说压电材料的使用已经深入到社会的每一个层面中。
而除了传统的陶瓷材料，还存在另一大类由分子组成的“分子材料”，这类特殊的材料由于其结构灵活多变、性质设计调控空间大、制作成本低、容易制成薄膜、柔韧性好、可降解、无毒害等优点一直以来都是材料研究领域的热点之一。为了补充传统压电陶瓷在应用中存在的问题，研究者们近百年来一直在努力提升分子材料的压电性能，希望能用分子材料来补足压电陶瓷的短板，但收效甚微，以往报道过的分子材料其压电性和压电陶瓷还有着数量级的差距。由于压电性不佳，尽管具有多种优点分子材料也无法在压电领域取得一席之地。
近日，东南大学熊仁根教授团队、游雨蒙教授课题组与合作者在分子铁电、压电材料领域取得重要研究进展。相关研究结果以“An organic-inorganic perovskite ferroelectric with large piezoelectric response（《一种具有巨大压电响应的有机-无机钙钛矿铁电体》）”为题于美国东部时间2017年7月21日发表在国际顶尖学术杂志《科学》（Science）上。
东南大学的研究者为解决分子材料的压电性这一世纪难题带来了曙光，他们突破传统的合成思路，另辟蹊径，创新性的从提升铁电极轴数量入手、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。这种新型分子铁电材料不但秉承了分子材料的种种优势，同时首次在压电性能上达到了传统压电陶瓷的水平。虽然研究还仅存在于实验室内，但随着新型分子铁电体的开发和进步，制作出具有实用性的柔性薄膜压电元件不再是一件难以企及的梦想。未来，这种具有优良压电特性的分子铁电材料将会使计算机芯片的体积进一步缩小，使能像纸张一样折叠弯曲的心率计、B超机成为可能，或者利用衣物的弯折对手机充电。同时凭借着分子材料的良好生物兼容性，人们将制作出更加安全的医学植入器件。除此以外，分子压电材料还在传感器,人机交互技术,微机电系统,纳米机器人以及有源柔性电子学等领域具有重大的应用前景。
这一研究成果于2017年7月21日被国际顶尖学术杂志《科学》在线发表。该成果的发表，不但解决了130年来制约分子材料发展的世纪难题、为材料研究带来了新的思路和方向，同时也标志着我国在分子材料领域又一次走在了世界前列。
论文链接：
http://science.sciencemag.org/content/357/6348/306
来源：东南大学
免责声明：部分资料来源于网络，转载的目的在于传递更多信息及分享，并不意味着赞同其观点或证实其真实性，也不构成其他建议。仅提供交流平台，不为其版权负责。如涉及侵权，请联系我们及时修改或删除。邮箱：info@polymer.cn
相关进展
诚邀投稿
欢迎专家学者提供稿件（论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等）至info@polymer.cn，并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送，并同时发布在中国聚合物网上。
欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求，陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群，也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群，全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。
申请入群，请先加审核微信号chemshow （或长按下方二维码），并请一定注明：高分子+姓名+单位+职称（或学位）+领域（或行业），否则不予受理，资格经过审核后入相关专业群。